單回路控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-01-16 18:27本頁(yè)面
【正文】 定 三． ZieglerNichols反映曲線法 ? ? sesTsG ???01 ? ? seTsKsG ???? 1反應(yīng)曲線法 有自衡特性 ? ? seTs KsG ???? 1? ? ? ?? ?11015 1 ??? sssG實(shí)例： ? ? 12 1?? ssG m ? ? ?sG v? ? sessG 1 ???200 ?T??1?K齊格勒－尼科爾斯 法 ? ? sessG 1 ??? 齊格勒－尼科爾斯表 P I DT ?? 1 2 ? ?cK 5?IT ?DT反應(yīng)曲線法 ? ? sesTsG ???01無(wú)自衡特性 三種工程整定方法的比較 :通過(guò)試驗(yàn)然后按工程整定經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算而得 ： 1)反應(yīng)曲線法 :開(kāi)環(huán)試驗(yàn)，理論性強(qiáng)，典型模型，適用范圍廣。 2)臨界比例度法與衰減曲線法：閉環(huán)試驗(yàn)，無(wú)需模型，但應(yīng)用受限，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)難以準(zhǔn)確，變化較快的過(guò)程不適用。 3)對(duì)于減少干擾對(duì)試驗(yàn)信息的影響，后兩者優(yōu)于前者，閉環(huán)試驗(yàn)對(duì)干擾有較好的抑制作用 。 PID控制器參數(shù)的自動(dòng)整定 一．極限環(huán)法 采用極限環(huán)法整定 PID參數(shù)的 PID控制器都可以工作于調(diào)節(jié)器與繼電器兩種模式，當(dāng)需要對(duì) PID參數(shù)進(jìn)行整定時(shí)可使控制系統(tǒng)切換到繼電器調(diào)節(jié)模式（兩位式調(diào)節(jié)器）。在這種模式下可以測(cè)定系統(tǒng)的臨界頻率與臨界增益，然后采用穩(wěn)定邊界法整定調(diào)節(jié)器的 PID參數(shù) 改進(jìn)型臨界比例度法是 用具有繼電特性的非線性環(huán)節(jié)代替比例調(diào)節(jié)器，使閉環(huán)系統(tǒng)自動(dòng)穩(wěn)定在等幅振蕩狀態(tài)，其振蕩幅度還可由繼電特性的特征值進(jìn)行調(diào)節(jié) ，以便減小對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響，從而達(dá)到實(shí)用化要求。 改進(jìn)臨界比例度法整定 PID參數(shù)時(shí)的系統(tǒng)框圖 非線性環(huán)節(jié) N用描述函數(shù) 表示為 : ?jexyN 1?1y 輸出的一次諧波幅值 。 X 輸入正弦波的幅值 。 ? 輸出的一次諧波相位。 ` 極限環(huán) (改進(jìn)臨界比例度 )法 非線性環(huán)節(jié) N用描述函數(shù)表示為 ?jexyN 1?1y 輸出的一次諧波幅值 。 X 輸入正弦波的幅值 。 ? 輸出的一次諧波相位。 ` 極限環(huán) (改進(jìn)臨界比例度 )法 N的理想繼電特性如左圖， 其描述函數(shù)可由右圖求出 對(duì)輸出 )(ty 進(jìn)行傅氏三角級(jí)數(shù)展開(kāi)， 設(shè)其一次諧波分量為： 其描述函數(shù)為： )s i n(4)(1 tHty ???XHXYN?40 01 ???其描述函數(shù)為： XHXYN?40 01 ???由控制理論可知，整定狀態(tài)的閉環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩的條件為： 0)(1 0 ?? ?jNG因此 HXNjG 41)(0?? ????當(dāng) X從 ??0 時(shí)， N/1? 是在幅頻特性平面上沿負(fù)實(shí)軸的一條軌線， )(0 ?jG 和 的交點(diǎn)即為臨界振蕩點(diǎn)，此時(shí)的臨界放大系數(shù)為 : N/1?XHNKK ?4??改進(jìn)臨界比例度法 只要測(cè)出上圖中偏差e的振幅 X,即可得到臨界放大倍數(shù) KK測(cè)取 e的振蕩周期 即可得到臨界振蕩周期 KT改進(jìn)臨界比例度法 XHNKK ?4?? 根據(jù)震蕩周期 和臨界放大倍數(shù) 按照臨界比例度法即可設(shè)定系統(tǒng)的 PID控制參數(shù)。 KKKT極限環(huán)法 繼電器非線性的描述函數(shù)為 ??dN 4? ????????ha rc sin 只要滿足 ? ? NjG 1??? 就可以出現(xiàn)極限環(huán)，此時(shí) ??dKcr4? crT 可以通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)相 鄰的過(guò)零時(shí)間求出。 在線的系統(tǒng)辯識(shí)法 采用此方法整定 PID參數(shù)還可以克服被控對(duì)象的時(shí)變和非線性甚至可以實(shí)現(xiàn)智能 PID的算法。 二．系統(tǒng)辨識(shí)法
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