第三章 线性系统的时域分析法-3-5.pptVIP免费

AutomaticControlPrinciplePage:1自动控制原理南京航空航天大学3.5线性系统的时域设计控制系统设计的目的是实现有效的控制以满足设定的性能指标。为此，需要在系统中加入控制器调节系统的性能。为改善二阶系统性能，分别增加了测速反馈控制和比例微分控制。比例-积分-微分控制器简称PID(ProportionIntegrationDifferentiation)控制器是工程实践中应用最为广泛的控制器。PID控制器具有串联PID控制和并联PID控制两种基本形式，具有不要求精确数学模型、结构简单、调节方便等特点。AutomaticControlPrinciplePage:2自动控制原理南京航空航天大学一、PID控制原理及形式1.PID控制器的输入输出关系其中分别为比例系数、积分时间常数和微分时间常数pidKTT、、01()()()()tpdidetutKetetdtTTdx其数学模型为e(t)c(t)-被控对象积分比例微分---u(t)()rtPID控制器图示为工程中普遍使用的串联PID控制系统。()Gs1()(1)()()cpdDiIPKUGsKTssKKTsEsssAutomaticControlPrinciplePage:3自动控制原理南京航空航天大学2.PID控制器基本控制形式pidKTT、、参数的不同组合可以构成4种形式的控制器⑴比例(P)控制器()cpGsK控制作用是放大误差信号，加快系统响应速度，减小稳态误差。⑵比例-微分(PD)控制器()(1)cpdGsKTs控制作用是引入误差的变化，提高系统的响应速度，缩短过渡过程时间。AutomaticControlPrinciplePage:4自动控制原理南京航空航天大学1()(1)cpiGsKTs⑶比例-积分(PI)控制器控制作用是引入系统的累积误差，增加系统的型别，提高控制精度，加强对扰动的抑制。(t)c(t)r0(s)G1(1)piKTsc(s)G2(2)nnss()ut()et例3.5-1分析二阶系统的比例-积分(PI)控制系统开环传递函数为222(1)1()(1)(2)(2)pnnipininKTsGsKTsssTss由于增加了积分环节，系统型别由Ⅰ型提高为Ⅱ型。解：AutomaticControlPrinciplePage:5自动控制原理南京航空航天大学二、PID控制器设计与参数整定1.PID控制器设计工程实际中，可以采用PID控制器的某种基本控制形式，也可以根据工程实际需要或控制系统的实际情况，采用分段PID控制或分类PID控制，即在不同时间段，或在不同的工况下，采取不同的PID控制形式或采用不同的控制器参数。随着数字化测控仪器的广泛应用，PID控制器已成为标准配置，并出现了自适应PID、模糊PID等新型控制器。00()(),ktietdtTeiTtkT()()((1))detekTekTdxT为采样间隔为采样数...