自動控制原理課件-資料下載頁
2025-08-05 16:52本頁面
【正文】 ， 有利于系統(tǒng) 穩(wěn)態(tài)性能的提高 ， 2. 積分控制使系統(tǒng)增加了一個位于原點的開環(huán)極點 ，使信號 產(chǎn)生 90176。 的相角滯后 ， 對系統(tǒng)的 穩(wěn)定性不利 。 3. 因此 ， 在控制系統(tǒng)的校正設(shè)計中 ， 通常不宜采用單一的積分控制器 。 比例 — 積分 ( PI )控制規(guī)律 ? 具有比例 — 積分控制規(guī)律的控制器 ， 稱為比例－積分 (PI)控制器 。 其中 Kp為可調(diào)比例系數(shù) ， Ti為可調(diào)積分時間常數(shù) 。 1( ) ( 1 )cpiG s K Ts??0( ) ( ) ( )tppiKm t K e t e t d tT?? ?討論： ? PI控制器相當(dāng)于在系統(tǒng)中增加一個位于原點的開環(huán)極點 ， 同時也增加了一個位于 s左半平面的開環(huán)零點 。 ? 增加的極點可以提高系統(tǒng)的型別數(shù) ， 消除或減小系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差 ， 改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能； ? 在實際控制系統(tǒng)中 ， PI控制器主要用來改善系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能 。 ? 例 62 設(shè)比例－積分控制系統(tǒng)如圖所示 ， 試分析 PI控制器對系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的改善作用 。 比例 — 積分控制系統(tǒng) +()Es()Rs ()Cs 1( 1 )piK Ts?( 1 )Ks T s ?? 解 接入 PI控制器后 ， 系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為 可見 ， 系統(tǒng)由原來的 Ⅰ 型系統(tǒng)提高到 Ⅱ 型系統(tǒng) 。 采用 PI控制器后 ， 系統(tǒng)的特征方程為 由勞斯判據(jù) 可知 ， 調(diào)整 PI控制器的積分時間常數(shù) Ti ， 使之大于原有部分的時間常數(shù) T， 可以保證閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 。 2( 1 )()( 1 )piiK K T sGsT s Ts???32 0i i p i pTT s T s KK T s KK? ? ? ?i p i i pT K K T T T K K? ? ? 比例積分微分 (PID)控制作用 PID控制器是比例、積分、微分三種控制作用的疊加，又稱為比例 微分 積分校正，其傳遞函數(shù)可表示為 sKsKKsGDIPc ???)(可改寫為： )11()( sTsTKsG DIPc ???式中， 稱為 PID控制器的 微 分時間； PDD KKT ? 稱為 PID控制器的 積 分時間。 IPI KKT ?實際工業(yè)中 PID控制器的傳遞函數(shù)為 )111()(39。sKTsTsTKsGDDDIPc????比例－積分－微分 ( PID )控制規(guī)律 ? 具有比例－積分－微分控制規(guī)律的控制器 ， 稱為比例－積分－微分 ( PID )控制器 。 ( ) [ 1 1 ( ) ]c p i dG s K T s T s? ? ?0()( ) ( ) ( )tpp p diK d e tm t K e t e t d t K TT d t? ? ??2 1p i d iiK T T s T sTs????? 若 4Td /Ti ＜ 1， 則 ? 式中 12( 1 ) ( 1 )() pciK T s T sGsTs????14112idiTTTT??? ? ?????24112idiTTTT??? ? ?????討論： ? 利用 PID控制器進(jìn)行串聯(lián)校正時 ， 除可使系統(tǒng)的 型別提高一級 外 ， 還將提供 兩個負(fù)實零點 。 ? 與 PI控制器相比 ， PID控制器除了同樣具有提高系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能的優(yōu)點外 ， 還多提供一個負(fù)實零點 ，從而在提高系統(tǒng)的動態(tài)性能方面 ， 具有更大的優(yōu)越性 。 ? 因此 ， 在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中 ， 廣泛使用 PID控制器 。 PID控制器各部分參數(shù)的選擇 ， 將在現(xiàn)場調(diào)試時最后確定 。
畢業(yè)設(shè)計相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1