電子信息與電氣工程學(xué)部智能控制論文(編輯修改稿)
2025-02-09 14:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 比例系數(shù)KP，能使系統(tǒng)減少超調(diào)量，穩(wěn)定裕度增大，卻同時(shí)降低了系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度，導(dǎo)致過度過程時(shí)間延長。根據(jù)系統(tǒng)控制過程中各個(gè)不同階段對過渡過程的要求以及操作者的經(jīng)驗(yàn)，通常在控制的初始階段，適當(dāng)?shù)陌袺P放在較小的檔次，以減小各物理量初始變化的沖擊。在控制過程中期，適當(dāng)加大KP，以提高快速性和動態(tài)精度，而到過渡過程的后期，為了避免產(chǎn)生大的超調(diào)和提高靜態(tài)精度穩(wěn)定性，又將KP調(diào)小。(I)24 積分電路 公式（210） 公式（211） 公式（212）25微分電路在積分調(diào)節(jié)中，調(diào)節(jié)器的輸出信號u的變化速度與偏差信號e。成正比，即 公式（213）或 公式（214）式中TI稱為積分時(shí)間常數(shù)?？梢娖钜坏┊a(chǎn)生，控制信號不斷增大，偏差信號消失后，控制信號保持原值，顯然，在已知TI為常數(shù)的情況下，控制信號為常數(shù)當(dāng)且僅當(dāng)e=O，即對于一個(gè)帶積分作用的控制器而言，如果它能夠使閉環(huán)系統(tǒng)達(dá)到內(nèi)穩(wěn)，并存在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，則此時(shí)對設(shè)定值r的跟蹤必然是無靜差的。積分調(diào)節(jié)主要用于提高系統(tǒng)的抗干擾能力，消除靜差，提高系統(tǒng)的無差度。積分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是，它相當(dāng)于滯后校正環(huán)節(jié)，因此如相位滯后，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差。積分作用雖然可以消除靜差，但不能及時(shí)克服靜差，偏差信號產(chǎn)生后有滯后現(xiàn)象，使調(diào)節(jié)過程緩慢，超調(diào)量變大，并可能產(chǎn)生振蕩。TI越大積分速度越慢，TI越小積分速度越快。即積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)TI，TI越大，積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。增大積分作用即減小TI有利于減小系統(tǒng)靜差，但過強(qiáng)的積分作用會使超調(diào)過大，系統(tǒng)穩(wěn)定性下降甚至引起振蕩。減小積分作用即增大TI，雖然有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，避免振蕩，減小超調(diào)量，但又對系統(tǒng)消除靜差不利。在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，通常在調(diào)節(jié)過程的初期階段，為防止由于某些因素引起的飽和非線性等影響而造成積分飽和現(xiàn)象，從而引起響應(yīng)過程的較大超調(diào)量，積分作用應(yīng)弱些，而取較大的TI。在響應(yīng)過程的中期，為避免對系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性造成影響，積分作用應(yīng)適中。在過程后期，應(yīng)以較小的TI值以減小系統(tǒng)靜差，提高調(diào)節(jié)精度。(D) 公式（215） 公式（216） 公式（217）實(shí)際中也有PI和PD控制器。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的誤差利用比例積分微分計(jì)算出控制量，控制器輸出和控制器輸入（誤差）之間的關(guān)系在時(shí)域中如公式（218）和（219）:u(t)=Kp(e(t)+Td+) 公式（218）U(s)=[+]E(s) 公式（219）公式中U(s)和E(s)分別為u(t)和e(t)的拉氏變換，，其中、分別為控制器的比例、積分、微分系數(shù)。在微分調(diào)節(jié)器中，調(diào)節(jié)器的輸出u與被調(diào)量或其偏差對于時(shí)間的導(dǎo)數(shù)成正比，既 公式（220）其中TD稱為微分時(shí)間常數(shù)?？梢娢⒎肿饔幂敵鲋慌c偏差變化有關(guān)，偏差無變化就無控制信號輸出，所以不能消除靜差。調(diào)節(jié)器中增加微分作用相當(dāng)于使控制輸出超前了TD時(shí)間，TD為零時(shí)，相當(dāng)于沒有微分作用。微分調(diào)節(jié)的特點(diǎn)是，針對被控對象的大慣性改善動態(tài)特性，它能給出響應(yīng)過程提前制動的減速信號，相當(dāng)于其具有某種程度的預(yù)見性。它有助于減小超調(diào)，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定，同時(shí)加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，減小調(diào)整時(shí)間，從而改善了系統(tǒng)的動態(tài)特性。3PID控制器應(yīng)用技術(shù)簡介隨著計(jì)算機(jī)的誕生與發(fā)展，傳統(tǒng)的控制方式已經(jīng)逐漸被數(shù)字控制方式所取代。在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，PID控制規(guī)律是
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