二自由度PID控制系统设计与研究一、毕业设计（论文）内容及要求（包括原始数据、技术要求、达到的指标和应做的实验等）

一提供条件：东校区计算机机房提供一台PC机；Windows系统下MATLAB编程及仿真软件。

二设计内容:

此次设计的主要任务是对二自由度PID控制系统的基本原理和设计方法进行全面的分析、研究。针对工业过程控制领域中具有代表性的一阶惯性加纯滞后系统，提出一种二自由度PID控制器的设计方法。所设计的控制器应当具有结构简单、参数调整方便，系统的性能与控制器参数之间存在单调变化关系等特征。通过两个参数的调整，可以使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。通过MATLAB对控制器的控制效果进行仿真和评估。81550

三设计要求：

1．理解二自由度PID控制系统的基本原理：包括其基本思想、主要方法等。

2．理解一阶惯性加纯滞后系统的特性。

3．设计出针对一阶惯性加纯滞后系统的二自由度PID控制器。

4。使用MATLAB对控制器进行仿真，并测试其控制效果。

二、完成后应交的作业（包括各种说明书、图纸等）1。毕业设计论文一份（不少于1。5万字）；

2。外文译文一篇（不少于5000英文单词）；论文网

3。相关的算法说明及源程序；

4．算法的测试结果。

三、完成日期及进度

3月21日至6月12日，共12周。进度安排：

1。资料收集整理阶段：3月21日4月11日，查阅资料、调研、方案论证、完成英文资料的翻译和开题报告；

2。课题设计制作阶段：4月12日5月25日，完成二自由度PID控制器的设计和测试；

3。课题论文写作阶段：5月26日6月06日，完成毕业论文的写作；

4。课题完善答辩阶段：6月06日6月12日，对二自由度PID控制器的参数进一步的完善，尽可能的提高控制器的鲁棒性，准备答辩。

四、主要参考资料（包括书刊名称、出版年月等）:

1。李甲中，孟庆贤，孙刚，刘国坡。板坯加热炉二自由度PID自动燃烧控制系统【J】。冶金自动化，15（5）:11-14,1991。

2。耿峰，祝小平，周洲，孟俊生。一种有效的高速攻击型无人机二自由度PID控制【J】。西北工业大学学报，31（1）:521-524,2011。

3。孟庆贤，李甲中。二自由度PID控制及其应用【J】。基础自动化，1：10-13,1997。

4。彭力，李隐，何鸿鲲，林行辛。二自由度PID控制器优化设计【J】。仪器仪表学报，24（z1）：399-400,2001。

5。王维杰，李东海，高琪瑞，王传峰。一种二自由度PID控制器参数整定方法【J】。 清华大学学报：自然科学版,48（11）：1962-1966，2008。

6。曹刚，徐巍华。基于幅值最优化的二自由度PID控制器参数自整定研究【J】。化工自动化及仪表，30（6）:49-52，2004。

7。蒋毅，古天祥。一种新的二自由度PID调节器设计方法【J】。四川大学学报：自然科学版，41（z1）：264-267,2004。

8。张井岗，李临生，陈志梅，赵志诚。二自由度PID调节器的内模整定方法【J】。仪器仪表学报，23（1）：28-30,2002。

9。徐萍，李耕，王凯。一种改进的PID参数整定方法【J】。现代电子技术，9：150-152,2012。

10。ArakiM。andTaguchiH。Two-Degree-of-FreedomPIDControllers【J】。InternationalJournalofControl,AutomationandSystems，1(4)：401-410,2003。