串级控制的matlab实现

关于串级控制的matlab实现，一般书本上都是利用simulink搭建相应的控制回路，本程序则是通过m语言实现的，并且实现了手自动无扰切换，还加上了前馈控制。

clear
clc

pidBlock（1）=struct（‘blockName‘‘LIC1002‘‘direct‘1‘AMC‘‘AUT‘‘SP‘0‘PV‘0‘MV‘0‘Kc‘58‘Ti‘0.3‘Td‘0.075‘spanHigh‘2.52‘spanLow‘0‘E0‘0‘E1‘0‘E2‘0）;
pidBlock（2）=struct（‘blockName‘‘LIC1001‘‘direct‘1‘AMC‘‘AUT‘‘SP‘70‘PV‘0‘MV‘0‘Kc‘8‘Ti‘2‘Td‘0.1‘spanHigh‘2.52‘spanLow‘0‘E0‘0‘E1‘0‘E2‘0）;


%部分参数的值
H1=1.5;H2=1.4;
ku=0.2;A=2;
R12=2*sqrt（1.5）/0.20412;
R2=2*sqrt（1.4）/0.21129;
ts=0.1;
Qd1=0.15;Qd2=0.05;
%第一个水箱离散化
sys1=tf（R12*ku[R12*A1]）;
dsys1=c2d（sys1ts‘z‘）;
[num1den1]=tfdata（dsys1‘v‘）;
%第二个水箱离散化
sys2=tf（R2[R12*R2*AR12]）;
dsys2=c2d（sys2ts‘z‘）;
[num2den2]=tfdata（dsys2‘v‘）;

%扰动Qd1
sys3=tf（R12[R12*A1]）;
dsys3=c2d（sys3ts‘z‘）;
[num3den3]=tfdata（dsys3‘v‘）;

%扰动Qd2
sys4=tf（R2[R2*A1]）;
dsys4=c2d（sys4ts‘z‘）;
[num4den4]=tfdata（dsys4‘v‘）;

%前馈控制器
sys5=-sys4;
dsys5=c2d（sys5ts‘z‘）;
[num5den5]=tfdata（dsys5‘v‘）;


%初值
w=0;u1_1=0.5;u2_1=0;h1_1=0;h2_1=0;dh1_1=0;dh2_1=0;dh2f_1=0;
pidBlock（1）.SP=pidBlock（1）.SP/100*（pidBlock（1）.spanHigh-pidBlock（1）.spanLow）+pidBlock（1）.spanLow-H1;%H1的实际偏差输入值
pidBlock（2）.SP=pidBlock（2）.SP/100*（pidBlock（2）.spanHigh-pidBlock（2）.spanLow）+pidBlock（2）.spanLow-H2;%H2的实际偏差输入值


%程序
for k=1:1:1000
    rin（k）=1;
    time（k）=k*ts;
    du1（k）=pidBlock（2）.Kc*[（pidBlock（2）.E0-pidBlock（2）.E1）+ts/pidBlock（2）.Ti*pidBlock（2）.E0+pidBlock（2）.Td*（pidBlock（2）.E0-2*pidBlock（2）.E1+pidBlock（2）.E2）/ts];
    u1（k）=u1_1+du1（k）;

    du2（k）=pidBlock（1）.Kc*[（pidBlock（1）.E0-pidBlock（1）.E1）+ts/pidBlock（1）.Ti*pidBlock（1）.E0+pidBlock（1）.Td*（pidBlock（1）.E0-2*pidBlock（1）.E1+pidBlock（1）.E2）/ts];
    u2（k）=u2_1+du2（k）;
    
    dh1（k）=-den3（2）*dh1_1+num3（2）*Qd1;%扰动Qd1的输出
    dh2（k）=-den4（2）*dh2_1+num4（2）*Qd2;%扰动Qd2的输出
    dh2f（k）=-den5（2）*dh2f_1+num5（2）*Qd2;%前馈控制器输出
    
    h1（k）=-den1（2）*h1_1+num1（2）*pidBlock（1）.MV*pidBlock（1）.direct+dh1（k）; 
    %h2（k）=-den2（2）*h2_1+num2（2）*h1（k）*pidBlock（2）.direct+dh2（k）;%无前馈控制器
    h2（k）=-den2（2）*h2_1+num2（2）*h1（k）*pidBlock（2）.direct+dh2（k）+dh2f（k）;%有前馈控制器
    
    pidBlock（2）.PV=h2（k）;
    pidBlock（2）=pid_function（pidBlock（2）u1（k））;
   
    pidBlock（1）.SP=u1（k）;
    pidBlock（1）.PV=h1（k）;
    pidBlock（1）=pid_function（pidBlock（1）u2（k））;

    dh1_1=dh1（1）;
    dh2_1=dh2（k）;
    dh2f_1=dh2f（k）;
    u1_1=u1（k）;
    u2_1=u2（k）;
    h1_1=h1（k）;
    h2_1=h2（k）;
    
    %将求出的h1（k）h2（k）化为百分数
    y1（k）=（h1（k）+H1-pidBlock（2）.spanLow）/（pidBlock（2）.spanHigh-pidBlock（2）.spanLow）*100;
    y2（k）=（h2（k）+H2-pidBlock（1）.spanLow）/（pidBlock（1）.spanHigh-pidBlock（1）.spanLow）*100;
end


plot（timey2）;
xlabel（‘时间/s‘）;
ylabel（‘第二个水箱液位H2‘）;
title（‘扰动Qd2变化前的阶跃响应曲线‘）;
grid
    
    
    

 属性            大小     日期    时间   名称
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     目录           0  2013-06-12 12:39  串级控制的Matlab实现\
     文件        2796  2013-01-30 14:59  串级控制的Matlab实现\main.m
     文件         320  2013-01-27 16:16  串级控制的Matlab实现\pid_function.m