二自由度pid控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-03 12:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 被控對象單位階躍響應(yīng)曲線從系統(tǒng)的響應(yīng)曲線可以知道，用ZieglerNichol整定方法整定系統(tǒng)的控制參數(shù)是可行的。所以利用延遲時(shí)間L、放大系數(shù)K以及時(shí)間常數(shù)T,根據(jù)表1中公式可以確定、和的值，如表2所示：表1 ZieglerNichol整定參數(shù)計(jì)算表（L= ；T= ；K=10）控制器類型比例度積分時(shí)間微分時(shí)間PT/(KL)∞0PI(KL)L/0PID(KL)表2 ZieglerNichol整定參數(shù)結(jié)果控制器類型P∞0PI0PID 二自由度PID控制方式的選擇當(dāng)輸入信號為階躍信號量15，滯后20s時(shí)的三種控制效果的比較如下： 1. 比例控制時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖3所示（=, =∞, =0）：圖3 比例控制時(shí)的單位階躍響應(yīng)曲線 2. 外加干擾時(shí)比例控制的階躍響應(yīng)曲線如圖4所示：圖4 外加干擾時(shí)比例控制時(shí)的單位階躍響應(yīng) 3. 比例+積分控制時(shí)階躍響應(yīng)曲線如圖5所示（=，=，=0）：圖5 比例+積分控制時(shí)候的階躍響應(yīng)4. 外加干擾時(shí)比例+積分控制時(shí)階躍響應(yīng)曲線如圖6所示：圖6 外加干擾時(shí)比例+積分控制的階躍響應(yīng)曲線5. 比例+積分+微分時(shí)的階躍響應(yīng)曲線如圖7所示（=，=，=）：圖7 比例+積分+微分時(shí)的階躍響應(yīng)曲線6. 外加干擾時(shí)比例+積分+微分控制時(shí)的階躍響應(yīng)曲線如圖8所示：圖8 加干擾時(shí)比例+積分+微分控制時(shí)的階躍響應(yīng)曲線 控制方式的確定從上節(jié)三種控制方式下系統(tǒng)的階躍響應(yīng)、外加干擾的響應(yīng)的過渡時(shí)間、上升時(shí)間、超調(diào)量、最大偏差和衰減比等指標(biāo)參數(shù)中可以比較出，比例+積分+微分控制方式的控制效果最適合控制被控制對象。 二自由度化系數(shù)的確定 二自由度PID控制方式和二自由度化系數(shù)的關(guān)系如表3所示。表3 二自由度方式和二自由度化系數(shù)控制器類型αβγPI—PD00PI—PID0PID—PID由表格數(shù)據(jù)的可確定二自由度化系數(shù)α=，β=，γ=。 二自由度PID控制的仿真研究 仿真模型 如圖9和圖10所示。 模型參數(shù)的選取由上章實(shí)驗(yàn)得出=，=，=；α=，β=，γ=。故帶入這些數(shù)據(jù)可得設(shè)定值濾波器函數(shù)：主回路中PID的控制參數(shù)為=，=，=0；反饋回路中的PID控制參數(shù)為=，=∞，=。圖9 二自由度PID仿真模型一圖10 二自由度PID仿真模型二 外界干擾信號外加干擾信號量取3，作用時(shí)間steptime取25s。 外加干擾前的仿真曲線不加干擾時(shí)模型一和模型二的控制結(jié)果的仿真曲線如圖11和
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1