id控制器及pid參數(shù)整定-wenkub
2023-05-21 16:55:02 本頁面
【正文】 負(fù)反饋 ,又稱負(fù)反饋控制系統(tǒng)。組成這些控制系統(tǒng)的元、部件雖然有較大的差異，但是系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)卻相類同，且一般都是通過機(jī)械、電氣、液壓等方法代替人工控制。 ? ?自動(dòng)控制是一門理論性很強(qiáng)的科學(xué)技術(shù)，一般泛稱為 “ 自動(dòng)控制技術(shù) ” ?？刂破鞯妮敵鼋?jīng)過輸出接口 ﹑ 執(zhí)行機(jī)構(gòu)﹐ 加到被控系統(tǒng)上 ﹔ 控制系統(tǒng)的被控量 ﹐ 經(jīng)過傳感器﹐ 變送器 ﹐ 通過輸入接口送到控制器。同時(shí) ,控制理論的發(fā)展也經(jīng)歷了古典控制理論、現(xiàn)代控制理論和智能控制理論三個(gè)階段。使它不僅大量應(yīng)用于空間技術(shù)、科技、工業(yè)、交通管理、環(huán)境衛(wèi)生等領(lǐng)域，而且它的概念和分析問題的方法也向其他領(lǐng)域滲透。PID控制器及 PID參數(shù)整定 授課內(nèi)容： ? 自動(dòng)控制原理的一般概念 ? 控制系統(tǒng)的性能指標(biāo) ? P、 I、 D在控制系統(tǒng)中的作用 ? PID參數(shù)整定方法 1 自動(dòng)控制規(guī)律的一般概念 ? 所謂自動(dòng)控制，就是指在沒有人直接參與的情況下，利用控制器使被控對象 (如機(jī)器、設(shè)備和生產(chǎn)過程 )的某些物理量 (或工作狀態(tài) )能自動(dòng)地按照預(yù)定的規(guī)律變化 (或運(yùn)行 )。例如政治、經(jīng)濟(jì)、教學(xué)等領(lǐng)域中的各種體系；人體的各種功能；自然界中的各種生物學(xué)系統(tǒng)，都可視為是一種控制系統(tǒng)。智能控制的典型實(shí)例是模糊全自動(dòng)洗衣機(jī)等。不同的控制系統(tǒng) ﹐ 其傳感器 ﹑ 變送器 ﹑ 執(zhí)行機(jī)構(gòu)是不一樣的。把實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制所需的各個(gè)部件按一定的規(guī)律組合起來，去控制被控對象，這個(gè)組合體叫做 “ 控制系統(tǒng) ” 。 ? 、開環(huán)控制系統(tǒng) ?開環(huán)控制系統(tǒng) (openloop control system)是指被控對象的輸出 (被控制量 )對控制器(controller)的輸出沒有影響。閉環(huán)控制系統(tǒng)的例子很多。 ?一個(gè)典型的反饋控制系統(tǒng)基本組成可以用圖 所示方塊圖表示。 ? (3) 放大元件：由于偏差信號一般都較小，不足以驅(qū)動(dòng)負(fù)載，故需要放大元件，包括電壓放大及功率放大。在控制系統(tǒng)中常用的有用于速度檢測的測速發(fā)電機(jī)、光電編碼盤等，用于位置與角度檢測的旋轉(zhuǎn)變壓器、自整機(jī)等，用于電流檢測的互感器及用于溫度檢測的熱電偶等。所謂疊加性是指當(dāng)幾 ?個(gè)輸入信號共同作用于系統(tǒng)時(shí)，總的輸出等于每個(gè)輸入單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的輸出之和；均勻性是指當(dāng)輸入信號增大若干倍時(shí)，輸出也相應(yīng)增大同樣的倍數(shù)。其特性要用非線性的微分或差分方程來描述。但對于非線性程度不太嚴(yán)重的系統(tǒng)，可在一定范圍內(nèi)將其近似為線性系統(tǒng)。因此，在對系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)必須同時(shí)給予滿足。動(dòng)態(tài)響應(yīng)除提供系統(tǒng)穩(wěn)定性的信息外，還可以提供響應(yīng)速度及阻尼情況等運(yùn)動(dòng)信息，這些運(yùn)動(dòng)信息用動(dòng)態(tài)性能來描述。 由此可見，線性控制系統(tǒng)在輸入信號作用下的性能指標(biāo)，通常由動(dòng)態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能兩部分組成。 動(dòng)態(tài)性能指標(biāo) 一個(gè)控制系統(tǒng)除了穩(wěn)態(tài)控制精度要滿足一定的要求以外，對控制信號的響應(yīng)過程也要滿足一定的要求，這些要求表現(xiàn)為動(dòng)態(tài)性能指標(biāo)。因此在大多數(shù)情況下，為了分析研究方便，最常采用的典型輸入信號是單位階躍函數(shù)，并在零初始條件下進(jìn)行研究。典型形狀如圖 所示。上升時(shí)間越短，響應(yīng)速度越快； (3) 峰值時(shí)間 p t ：指響應(yīng)曲線第一次達(dá)到峰點(diǎn)的時(shí)間，記作 p t ； (4) 調(diào)節(jié)時(shí)間 s t ：指響應(yīng)曲線最后進(jìn)入偏離穩(wěn)態(tài)值的誤差為 177。 ，即 式中 c (∞)表示響應(yīng)曲線的穩(wěn)態(tài)值， cmax=c(tp)表示峰值。 PID
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