p、pd和pid控制器性能比較-全文預(yù)覽
【正文】 ) %設(shè)置標(biāo)題圖5 PID控制下單位階躍相應(yīng)由以上3個圖可以看出，PID控制下的系統(tǒng)可以完全跟蹤階躍輸入，而P和PD控制下的系統(tǒng)可跟蹤階躍輸入，但存在一個穩(wěn)態(tài)位置誤差R/20。輸出相應(yīng)39。 %繪制網(wǎng)格xlabel(39。 %設(shè)置分母t=0::100。PD控制下的階躍相應(yīng)39。 %設(shè)置橫坐標(biāo) ylabel(39。grid。%繪制曲線hold ony=1。 %設(shè)置分子den=[95,189,380]。 %設(shè)置縱坐標(biāo)title(39。)。)。%階躍響應(yīng)plot(t,y) 。num=19。表3 參考輸入決定的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差控制器系統(tǒng)類型階躍信號輸入斜坡信號輸入拋物線信號輸入P控制0R/20∞∞PD控制0R/20∞∞PID控制102R∞ 系統(tǒng)擾動性能分析由擾動輸入決定的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差如表4所示：表4 由擾動輸入決定的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差控制器系統(tǒng)類型階躍信號輸入斜坡信號輸入拋物線信號輸入P控制0R/20∞∞PD控制0R/20∞∞PID控制102R∞從表中可以看出：(1) P控制和PD控制系統(tǒng)在一定程度上能平衡階躍擾動，但存在一個穩(wěn)態(tài)位置誤差；而PID控制系統(tǒng)可以完全消除階躍擾動，抗干擾能力較強。Es=lims→0sGs1+DsGsWs=lims→019sWs95s2+118s+380在不同控制下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差：ess=R20 ，r(t)=R1(t)∞ ，rt=Rt∞ ，r(t)=R2t2 PID控制下的系統(tǒng)分析已知Ds=19+12s+4s19 ，穩(wěn)態(tài)誤差為：ess=lims→0s則系統(tǒng)在擾動下的輸出響應(yīng)為：Ys=Gs1+DsGsW(s)其開環(huán)傳遞函數(shù)為：Gs=DsGs=D(s)s+1(5s+1)=D(s)5s2+6s+1系統(tǒng)誤差傳遞函數(shù)為：Es=Ys=Gs1+DsGsW(s)穩(wěn)態(tài)誤差為：ess=lims→0s那么，其閉環(huán)傳遞函數(shù)為：Φ2s=361+4s95s2+114s+19+361+4s=361+4s95s2+118s+380對其特征方程列勞斯表如下：s2 95 380s1 118 0s0 380可見該系統(tǒng)是穩(wěn)定的。K1+T1s1+T2s…1+Tas1+Tbs…=K對3型或高于3型系統(tǒng)ess∞=RKa=0Kv=lims→0s2K1+T1s1+T2s…1+Tas1+Tbs…=∞(3)拋物線信號輸入 其中稱為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)加速度誤差系數(shù)。 對0型系統(tǒng)對1型或高于1型的系統(tǒng)ess∞=R1+K1=0K1=lims→0K1+T11+T2…1+Ta1+Tb…=∞(2)斜坡信號輸入其中稱為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)速度誤差系數(shù)。根據(jù)結(jié)構(gòu)圖，很容易得到系統(tǒng)的開環(huán)穿的函數(shù)，系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：Gs=DsGs=D(s)s+1(5s+1) 閉環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)的輸出相應(yīng)是由閉環(huán)傳遞函數(shù)和輸入決定的。關(guān)鍵字：控制器 穩(wěn)態(tài)誤差 擾動 跟蹤性能目錄1 題目與要求 12 由參考輸入決定的系統(tǒng)性能分析 1 由R(s)輸入決定的系統(tǒng)傳遞函數(shù) 2 開環(huán)傳遞函數(shù) 2 閉環(huán)傳遞函數(shù) 2 系統(tǒng)誤差傳遞函數(shù) 2 不同控制器下系統(tǒng)的系統(tǒng)性能 2 2 P控制器下的系統(tǒng)分析 5 PD控制器下的系統(tǒng)分析 6 PID控制器下的系統(tǒng)分析 73 由擾動輸入決定的系統(tǒng)性能分析 7 不同的控制類型對應(yīng)的系統(tǒng)類型 8 不同控制類型下的系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差 8 P控制下的系統(tǒng)分析 8 PD控制下的系統(tǒng)分析 9 PID控制下的系統(tǒng)分析 94 該系統(tǒng)的跟蹤性能和擾動性能分析 9 系統(tǒng)的跟蹤性能分析 9 系統(tǒng)擾動性能分析 105 運用Matlab進(jìn)行仿真 11 由參考輸入決定的系統(tǒng)仿真 11 階躍信號輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 11 斜坡信號輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 13 加速度信號輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 16 由擾動輸入決定的系統(tǒng)仿真 19 階躍擾動輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 19 斜坡擾動輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 21 階躍擾動輸入時的各控制系統(tǒng)輸出響應(yīng) 236 心得體會 24參考文獻(xiàn) 25P、PD和PID控制器性能比較1 題目與要求RYe++W一二階系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中系統(tǒng)對象模型為 Gs=1S+1(5S+1) , 控制器傳遞函數(shù)為，令。比例微分(PD)控制器比單純的比例控制作用更快，尤其是對容量滯后大的對象，可以減小動偏差的幅度，節(jié)省控制時間，顯著改善控制質(zhì)量。武漢理工大學(xué)《自動控制原理》課程設(shè)計說明書學(xué) 號： 自動控制原理題 目P、PD和PID控制器性能比較學(xué) 院自動化學(xué)院專 業(yè)電氣工程及其自動化班 級姓 名指導(dǎo)教師2013年1月20日 摘要比例(P)控制規(guī)律是基本控制規(guī)律中最基本的、應(yīng)用最普遍的一種，其最大優(yōu)點就是控制及時、迅速?？朔嗖畹霓k法是在比例控制的基礎(chǔ)上加上積分控制作用。最后使用Matlab軟件對以上分析結(jié)果進(jìn)行更加直觀的論證。圖2 由參考輸入決定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 由R(s)輸入決定的系統(tǒng)傳遞函數(shù) 開環(huán)傳遞函數(shù)系統(tǒng)類型由系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)決定。（1）階躍信號輸入則 其中 稱為系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)位置誤差系數(shù)。K1+T1s1+T2s…1+Tas1+Tbs…=K對2型或高于2型的系統(tǒng)ess∞=RKv=0Kv=lims→0sK1+T1s1+T2s…1+Tas1+Tbs…=0對2型系統(tǒng)ess∞=RKa=RKKv=lims→0s2因為系統(tǒng)是0型系統(tǒng)，
電大資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1