最新計(jì)算機(jī)控制課程設(shè)計(jì)pid控制器調(diào)節(jié)(編輯修改稿)
2025-05-14 02:57 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 積分環(huán)節(jié)對(duì)系統(tǒng)的準(zhǔn)確的影響將通過(guò)實(shí)驗(yàn)給出結(jié)論。圖5 PI控制的結(jié)構(gòu)圖系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：將PI控制與P控制的系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行比較：PI控制中系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差顯著減小，但是系統(tǒng)的超調(diào)量和平穩(wěn)性并沒有得到改善，而增大積分環(huán)節(jié)中的增益Ki則會(huì)使系統(tǒng)的超調(diào)量增加，系統(tǒng)的震蕩加劇，從而破壞了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。要使系統(tǒng)各項(xiàng)性能盡可能的好，只有一邊增大Ki加快系統(tǒng)消除穩(wěn)態(tài)誤差的時(shí)間，一邊減小Kp來(lái)改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。但是在用MATLAB仿真時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果Ki取值過(guò)大就會(huì)使系統(tǒng)不穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)反復(fù)的手工調(diào)試，、3時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖。MATLAB相應(yīng)源程序：clear。t=[0::45]。n=[1 5 4 0]。Ki=for Kp=::2d=[Kp,Ki*Kp]。g0=tf(d,n)。g=feedback(g0,1)。y=step(g,t)。plot(t,y)。if ishold~=1,hold on ,endendgrid 圖6 Ki=圖7 Ki=1時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖圖8 Ki=2時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖：圖9 Ki=3時(shí)不同Kp值下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)圖：由上面四幅圖片可以看出選取Ki=3時(shí)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線比較好，在滿足穩(wěn)態(tài)精度的要求下系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能相對(duì)來(lái)說(shuō)比較好，而在Ki=3的階躍響應(yīng)圖中選擇Kp=，則此時(shí)Kp=,Ki=1,系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為：確定下來(lái)的系統(tǒng)階躍響應(yīng)的動(dòng)態(tài)性能的快速性仍然不能很好的滿足要求，上升時(shí)間和峰值時(shí)間比較長(zhǎng)，系統(tǒng)的反應(yīng)偏慢，這些都是PI控制的局限性。4 PID控制PID控制方式結(jié)合了比例積分微分三種控制方式的優(yōu)點(diǎn)和特性，在更大的程度上改善系統(tǒng)各方面的性能，最大程度的使閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)盡可能地最好（穩(wěn)、快、準(zhǔn)）。PID控制器的傳遞函數(shù)為：加上PID控制后的系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)為：圖10 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖現(xiàn)在要調(diào)整的參數(shù)有三個(gè)：Kp、Kd、Ki 這樣，增益掃描會(huì)更加復(fù)雜，這是因?yàn)楸壤?、微分和積分控
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