clear all;
close all;
ts=0.01;%采样时间
sys=tf([4.27],[1 0 0]);%构造时滞系统传递函数模型
dsys=c2d(sys,ts,'z');%连续系统离散化，用z变换
[num,den]=tfdata(dsys,'v');%求零极点矩阵
u_1=0.0;u_2=0.0;%输入输出等相关变量初始化
y_1=0.0;y_2=0.0;y_3=0.0;
x=[0,0,0]';
error_1=0;
error_2=0;
for k=1:1:400
time(k)=k*ts;%400个采样点
rin(k)=1;%Step Signal
kp=0;
ki=0;
kd=0.48;
u(k)=kp*x(1)+kd*x(2)+ki*x(3);%PID控制器输出


%Restricting the output of controller
%对控制器件的输出进行限幅控制
if u(k)>=10
    u(k)=10;
end
if u(k)<=-10
    u(k)=-10;
end
%Linear model 线性模型
yout(k)=-den(2)*y_1-den(3)*y_2+num(2)*u_1+num(3)*u_2;
error(k)=rin(k)-yout(k);
%Return of parameters 参数更新
u_2=u_1;u_1=u(k);
y_3=y_2;y_2=y_1;y_1=yout(k);
x(1)=error(k)-error_1;%Calculating P
x(2)=error(k)-2*error_1+error_2;%Calculating D
x(3)=error(k);%Calculating I
error_2=error_1;
error_1=error(k);
end
figure(1);
plot(time,rin,'b',time,yout,'k');
xlabel('无时滞环节的控制系统PID仿真 time(s)'),ylabel('rin,yout');
grid on;
figure(2);
plot(time,u,'k');
xlabel('time(s)'),ylabel('u');
grid on;