1. 研究目的与意义
比例积分微分控制简称PID控制。PID控制是生产过程控制的发展历程中历史最久、生命力最强的基本控制方式。在20世纪40年代以前，PID控制和开关控制是仅有的两种控制方式。PID控制仍然是应用最为广泛的基本控制方式，90%以上的工业控制系统都采用PID控制方式。这都要得益于PID控制的优点：（1）原理简单，应用广泛，参数（KP、KI、KD）整定灵活；（2）适用性强。可以广泛的应用于电力、机械、化工、热工、冶金、轻工、建材、石油等行业（3）鲁棒性强。及其控制的质量受被控对象的变化不敏感。
2. 国内外研究现状分析
在20世纪40年代以前，PID控制和开关控制是仅有的两种控制方式。此后，随着科学技术的发展特别是电子计算机的诞生和发展，许多新的控制方法开始涌现。PID控制的核心就是对PID参数进行整定，不同的PID参数整定方法有很多种，Ziegler-Nichols经验法、ZN临界比例度法、衰减曲线法等，但这些方法都需要大量反复的实验，花费大量的精力和时间。20世纪80年代中期美国的Mathwroks公司推出了一款计算准确、图形绘制精密的软件----MATLAB。利用MATLAB强大的计算机仿真能力，解决利用试凑法来整定参数的繁琐工作，可以方便、快速地找到最优参数。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容：本次课题针对SISO系统的PID控制进行相关研究，主要对常用的Ziegler-Nichols经验法、ZN临界比例度法、衰减曲线法等PID参数整定方法进行研究，在MATLAB平台上实现PID控制器参数的整定，并分析各种算法的优缺点。利用MATLAB实现PID参数整定及其仿真，分析参数对于系统性能的影响。
计划：（1）利用寒假阅读文献资料，掌握各种PID参数整定的方法，掌握各种整定方法的特点并设计相关的实验内容；（2）开学后1-5周对Ziegler-Nichols经验法、ZN临界比例度法、衰减曲线法三种PID参数整定方法进行研究，掌握MTALB和SIMULINK基本使用方法；（3）6-9周完成代码的编写和实验结果；（4）10-14周完成论文。
4. 研究创新点
此次课题重点对Ziegler-Nichols经验法、ZN临界比例度法、衰减曲线法三种PID参数整定方法进行研究及比较各种方法的优劣性并提出改进方法以与研究，利用MATLAB中的SIMUILINK为工具，研究各种PID参数整定方法，进行仿真获取最佳的实验效果，验证各种方法的适用性和应用范围。
