[高等教育]自動控制原理課件第五章線性系統(tǒng)的(參考版)
2025-01-22 19:07本頁面
【正文】 要降低超調(diào)量，應(yīng)使 PID帶來的零點進(jìn)行調(diào)整，如果將s＝ s＝ ，得到 211 8 1 0 .8 31 5 ( 0 .6 )PI DGs sss??? ? ???????可以計算出超調(diào)量在 20%左右 。 1( 1 ) ( 5 )s s s??解：令 ，得到 ,0idTT? ? ? ()( ) ( 1 ) ( 5 )ppKCsR s s s s K? ? ? ?326 5 0ps s s K? ? ? ?系統(tǒng)特征方程為 利用勞斯判據(jù) 3210156306pppssKKssK?可知臨界增益為 Kps＝ 30 34 將 Kps代入特征方程，令 s＝ jw，得到 32( ) 6( ) 5 ( ) 0pj j j K? ? ?? ? ? ?226( 5 ) ( 5 ) 0j? ? ?? ? ? ? ?5???2 2 . 8 1sT??? ? ?查表得 0 . 6 2 . 8 1 0 . 5 1 . 4 0 50 . 1 2 5 0 . 3 5p p s i sdsK K T TTT? ? ? ???21 6 . 3 ( 1 . 4 2 )1P I D p disG K T sT s s?? ?? ? ? ?????35 0 C(t) 1 t 0 C(t) 1 t 系統(tǒng)的階躍響應(yīng)如右圖所示。 32 控制器類型 Kp Ti Td P PI PID ? 0 0 Kps Kps Kps Ts Ts 因此可得 PID控制器有一個位于原點的極點和兩個左半平面的零點 11P I D p diG K T sTs??? ? ?????24() ( 1 ) sps s ps sssTK T s K TT s s?? ? ? ?33 例：控制對象方程為 ，試用臨界增益法確定PID控制器參數(shù) Kp ,Ti,Td 使得超調(diào)量不超過 25%。將 Kp從 0 增大，首次出現(xiàn)等幅振蕩時，記下此時的增益為 Kps和振蕩周期 Ts。 被控對象有積分環(huán)節(jié)和復(fù)數(shù)極點時不適用。 控制器類型 Kp Ti Td P PI PID /T ? /T ? /T ???2?0 0 ?因此可得 21()111 1. 2 ( 1 0. 5 ) 0. 62P I D p disTG K T s s TT s s s???????? ? ? ? ? ? ?????PID控制器有一個位于原點的極點和兩個左半平面的零點 30 注意 系統(tǒng)開環(huán)下測出階躍響應(yīng) 單位階躍響應(yīng)曲線為 S形。 ? TK () 1sKeGs Ts??? ?上述的 S形曲線的傳函為 ?將其拐點切線和時間軸和 c(t)=K的交點可得到 和 T的值，如上圖所示 第二步：估計被控對象的傳遞函數(shù)。因此 PID控制在實際中廣泛應(yīng)用。 27 PID參數(shù)確定 PID參數(shù)確定的法則由齊格勒和尼柯爾斯提出，是在實驗階躍響應(yīng)的基礎(chǔ)上根據(jù)臨界穩(wěn)定系統(tǒng)的 Kp值建
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