控制系統(tǒng)校正ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 23:17本頁面
【正文】 eQxetQinipinipino u t?穩(wěn)定最后直到：增加再后：減少再后：減少再后：開始減少，而：則在下一刻：eQxxeeQxxeeQxxeeQxxeeQxxeinipinipinipinipinip?????????????????????????01,01,0,08,01,2,221,21,0,011,9,2,201,6,44整個過程變化 t xi=10 e=0 e= 2 e=0 e= 4 e= 2 e= 2 0 ③比例微分（ PD）控制器 ? ?? ? ? ?sTKsE sM dP ?? 1?相位裕度增加，穩(wěn)定性增強(qiáng)； ?穿越頻率增加，響應(yīng)快速性提高； ?高頻增益上升，抗干擾能力減弱。 ④比例積分微分（ PID）控制器 ? ?? ? ???????? ??? sTsTKsE sM diP11?在低頻段，利用積分效應(yīng)提高系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)精度； ?在中頻段，保持斜率不變，并利用比例作用增大系統(tǒng)剪切頻率，占據(jù)較寬的頻帶，提高系統(tǒng)響應(yīng)速度； ?在高頻段，利用微分效應(yīng)，增加相位裕度，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。 PID控制器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。它是根據(jù)被控過程的特性確定 PID控制器的比例系數(shù)、積分時間和微分時間的大小。 PID控制器參數(shù)整定的方法很多，概括起來有兩大類： 一是理論計(jì)算整定法 。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過理論計(jì)算確定控制器參數(shù)。這種方法所得到的計(jì)算數(shù)據(jù)未必可以直接用，還必須通過工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法 ，它主要依賴工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行，且方法簡單、易于掌握，在工程實(shí)際中被廣泛采用。 PID控制器參數(shù)的工程整定方法，主要有臨界比例法、反應(yīng)曲線法和衰減法。三種方法各有其特點(diǎn)，其共同點(diǎn)都是通過實(shí)驗(yàn)，然后按照工程經(jīng)驗(yàn)公式對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。但無論采用哪一種方法所得到的控制器參數(shù)，都需要在實(shí)際運(yùn)行中進(jìn)行最后調(diào)整與完善。下面介紹在工程實(shí)踐中常用的簡便有效的 ZieglerNichols整定公式。 開環(huán)響應(yīng)曲線法 12()1TsKeGsTs???tT2T1XYYKX?類型 Kp Ti Td P — — PI — PID 12KTT1KTT1T1KTT T T參數(shù)整定表 閉環(huán)極限周期法 類型 Kp Ti Td P — — PI — PID 參數(shù)整定表 tTu 令系統(tǒng)為只有比例控制的閉環(huán)系統(tǒng)，施加一個階躍信號，初始時令 Kp較小，然后逐漸增大，直至閉環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，記錄此時的放大倍數(shù)為 Ku和臨界振蕩周期 Tu uT2uT 8uT 反饋校正 反饋校正可以改善系統(tǒng)性能，還可減少內(nèi)擾的影響 G2( s )Xo( s )Xi( s )G1( s )+Gc( s )G2( s )222()()1 ( ) ( )B cGsGsG s G s? ?1 2 31 2 32( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )1 ( ) ( )KB cG s G s G sG s G s G s G sG s G s?? ? 引入局部負(fù)反饋后 ， 原系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù) G1(s)G2(s)G3(s)降低了1+G2(s)Gc(s)倍 。 當(dāng)被包圍部分 G2(s)內(nèi)部參數(shù)變化或受到作用于 G2(s)上的干擾影響時 ， 由于負(fù)反饋的作用 ， 將其影響下降 1+G2(s)Gc(s)倍 ， 從而得到有效抑制 。 G2( s )Xo( s )Xi( s )G1( s )+Gc( s )G2( s )1 2 3 1 32( ) ( ) ( ) ( ) ( )()1 ( ) ( ) ( )K ccG s G s G s G s G sGsG s G s G s???使 |G2(jω) Gc(jω)|1，則系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)可近似地表示為： G2(jω)部分的特性幾乎被反饋校正環(huán)節(jié)的特性取代，反饋校正的這種取代作用，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中常常用來改造不期望的某些環(huán)節(jié)，達(dá)到改善系統(tǒng)性能的目的。 (1)位置反饋校正 ? ? 11?? TsKsG（ b）所示系統(tǒng)中 ? ?? ? 111111111???????sKKTKKKKKTsKsG BTKKT ??11時間常數(shù)為 （ a）所示系統(tǒng)的時間常數(shù)為 T； ，系統(tǒng)響應(yīng)的快速性提高。 (2)速度反饋校正 ? ?? ?? ? 222250????????sssssG B 1 ?? n?? ；? ? %35%1001e x p 2 ????? ???PM? ? ? ?? ? ? ? 22 2 ???? sssG B ?? ? 2 3 11 ????? ?????? ；；； snn? ? %5%1 0 01ex p 211 ????? ???PM 系統(tǒng)最大超調(diào)量降低。 復(fù)合校正 ?傳遞函數(shù)分母不變，即不改變穩(wěn)定性。 順饋校正不改變系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但能降低系統(tǒng)的誤差。 校正后： icio XGGGGXGGGGX212212111 ????校正前： io XGGGGX21211 ??12 ?GGc io XX ??若 ，即消除偏差和誤差。 0421 ?? Ks GKK X0與干擾無關(guān)，消除干擾的影響。
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