恒溫箱及pid控制-自動(dòng)控制原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告(編輯修改稿)
2025-04-19 08:19 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 二、理論基礎(chǔ)：在模擬控制系統(tǒng)中，控制器最常用的控制規(guī)律是PID控制。常規(guī)PID控制系統(tǒng)原理框圖如圖2所示。系統(tǒng)由模擬PID控制器和被控對(duì)象組成。PID控制器是一種線性控制器，對(duì)誤差信號(hào)額分別進(jìn)行比例、積分、微分運(yùn)算，三個(gè)作用分量之和作為控制信號(hào)輸出給被控制對(duì)象。PID控制器的微分方程數(shù)學(xué)模型為：—比例系數(shù) —積分系數(shù) —微分系數(shù) 作為PID控制器的輸出信號(hào)送到被控對(duì)象，將偏差的比例（P），積分（I）和微分（D）通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制；系統(tǒng)誤差信號(hào)定義為：，是系統(tǒng)的給定輸入信號(hào)；是系統(tǒng)的被控量。PID控制器的傳遞函數(shù)模型：由上式可知：當(dāng)=0、=時(shí)，則有，此時(shí)為比例（P）控制器；當(dāng)=時(shí)，則有此時(shí)為比例微分（PD）控制器，如將其作為校正器，相當(dāng)于超前校正器；當(dāng)=0時(shí)，則有：此時(shí)為比例微分（PI）控制器，如將其作為校正器，相當(dāng)于滯后校正器；當(dāng)、時(shí)，則有：稱為全PID控制器。被控對(duì)象積分微分比例r(t)u(t)c(t)e(t)圖2 PID控制原理圖 比例環(huán)節(jié) 及時(shí)成比例地反映控制系統(tǒng)的偏差信號(hào)，偏差一旦產(chǎn)生，控制器立即產(chǎn)生控制作用，以減小偏差。 積分環(huán)節(jié) 主要用于消除靜差，提高系統(tǒng)的無(wú)差度。積分作用的強(qiáng)弱取決于積分時(shí)間常數(shù)，越大積分作用越弱，反之則越強(qiáng)。 微分環(huán)節(jié) 能反映偏差信號(hào)的變化趨勢(shì)（變化速率），并能在偏差信號(hào)值變得太大之前，在系統(tǒng)中引入一個(gè)有效地早期修正信號(hào)，從而加快系統(tǒng)的動(dòng)作速度，
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