如何調(diào)節(jié)pid參數(shù)(1)-資料下載頁
2025-05-15 01:03本頁面
【正文】 30?p?)( ??? st s10?s )(2?ss)(sHcR（ s） C （ s ） PID控制 描述 設(shè)連續(xù) PID控制器的傳遞函數(shù)為： )11()( sTsTKsG dipc ??? PID控制器具有簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)，在實(shí)際應(yīng)用中又較易于整定，因此它在工業(yè)過程控制中有著最廣泛的應(yīng)用。大多數(shù) PID控制器是現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)的，可以根據(jù)控制原理和控制效果對(duì) PID控制器進(jìn)行精確而細(xì)致的現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)。 典型 PID控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 )(sGc )(0 sG、積分、微分控制作的分析 比例控制 結(jié)論： 比例系數(shù)增大，閉環(huán)系統(tǒng)的靈敏度增加，穩(wěn)態(tài)誤差減小，系統(tǒng)振蕩增強(qiáng)；比例系數(shù)超過某個(gè)值時(shí)，閉環(huán)系統(tǒng)可能變得不穩(wěn)定。 例 ：設(shè)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型為 分析比例、微分、積分控制對(duì)系統(tǒng)的影響。 30 )1(1)(?? ssG積分控制 結(jié)論 ：可以提高系統(tǒng)的型別，使系統(tǒng)由有差變?yōu)闊o差；積分作用太強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定。 微分控制 結(jié)論： 微分具有預(yù)報(bào)作用，會(huì)使系統(tǒng)的超調(diào)量減小，響應(yīng)時(shí)間變快。 不完全微分控制 結(jié)論： 解決了完全微分的物理實(shí)現(xiàn)性問題；當(dāng) N=10的時(shí)候，不完全微分近似于完全微分作用；不完全微分解決了完全微分作用對(duì)階躍信號(hào)第一拍的輸出為無窮大，以后各拍微分作用的輸出為零的問題； )/111()( NsT sTsTKsGddipc ????微分先行控制 結(jié)論：具有和完全微分相同的作用，改善了完全微分的不足： 解決了完全微分控制對(duì)階躍性誤差信號(hào)（主要有階躍給定引起）在第一拍會(huì)輸出很大的控制量而在第一拍后微分作用都為零的問題。 )11( sTKip ?NsTsTdd/1 ? 對(duì)象模型 ZieglerNichols（齊格勒 — 尼柯爾斯）整定法則 由于很難獲取被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型 ， 所以用理論計(jì)算得到的 PID參數(shù)應(yīng)用到實(shí)際系統(tǒng)后 ， 控制效果不會(huì)很好 ， 甚至引起振蕩 。 齊格勒 —尼柯爾斯是一種工程整定方法 ， 可以在不知道對(duì)象模型的前提下 ， 確定 PID參數(shù) 。 齊格勒 —尼柯爾斯調(diào)節(jié)律有兩種方法 ， 其目標(biāo)都是使閉環(huán)系統(tǒng)在階躍響應(yīng)中 ， 達(dá)到 25%的最大超調(diào)量 。 描述 第一法： 通過實(shí)驗(yàn)獲取開環(huán)系統(tǒng)的 S型響應(yīng)曲線，通過 S型曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)畫一條切線，可以求得延遲時(shí)間 L和時(shí)間常數(shù) T 1)(0 ???TsKesG Ls近似為帶延遲的一階系統(tǒng) 控制器類型 Kp TI Td P T/L ∞ 0 PI PID 齊格勒 —尼柯爾斯調(diào)整法則（第一種方法） sLsTLsLsLTsTsTKsG dipc2)/1()211()11()(????????PID控制器公式： 第二法： 閉環(huán)系統(tǒng)只采用比例控制作用 ， 使 Kp從 0增加到臨界值 Kc。 控制器類型 Kp TI Td P ∞ 0 PI Pc/ 0 PID 齊格勒 —尼柯爾斯調(diào)整法則 （第二種方法） sPsPKsPsPKsTsTKsGccccccdipc2)/4()11()11()(????????PID控制器公式： 例 : 設(shè)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為 串聯(lián)校正采用 PID控制器 ， 其形式為 試采用齊格勒 —尼柯爾斯調(diào)節(jié)律確定參數(shù) 的值 。若設(shè)計(jì)出的系統(tǒng)的超調(diào)量等于或大于 40%， 則應(yīng)精確調(diào)整 ，使最大超調(diào)量減小到大約 25%。 )5)(1(1)(0 ??? ssssG)11()( sTsTKsG dipc ???dip TTK ,初次選擇 PID參數(shù)的值，并驗(yàn)證性能指標(biāo) 如果性能指標(biāo)不滿足要求，進(jìn)行精確的參數(shù)調(diào)整 采用齊格勒 —尼柯爾斯調(diào)節(jié)律第二種方法確定 PID的參數(shù) 設(shè) 和 ，則閉環(huán)傳遞函數(shù) ??iT 0?dTppKsssKs????? )5)(1()(利用勞斯穩(wěn)定判據(jù)求出臨界增益 Kc和振蕩周期 Pc的值 作業(yè) 習(xí)題 4，
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