數(shù)字調節(jié)器ppt課件(參考版)
2025-05-02 02:53本頁面
【正文】 — 在一定偏差范圍內輸出為 0 或 (B稱為不靈敏區(qū)寬度 ) 帶死區(qū)的 PID控制算法 。 ? 積分分離算法表達式為 其中 δ為一常值 。 積分分離算法 ? 基本思想 在微機數(shù)字控制系統(tǒng)中，把 P 和 I 分開。這樣在調整設定值時，控制器的輸出就不會產(chǎn)生劇烈地跳變，也就避免了給定值變化給系統(tǒng)造成的沖擊。連續(xù)的非理想微分 PID算式的傳遞函數(shù)為 : )111()()(sKTsTsTKsEsPDDDIP????注：不完全微分可看作是過程變量先經(jīng)過完全微分環(huán)節(jié) ， 然后再經(jīng)一階慣性濾波環(huán)節(jié) ， 據(jù)此進行離散 化操作。當瞬時偏差變化較大時，在一個采樣周期內理想微分輸出值可能很大，引起計算機的溢出，同時理想微分的抗干擾能力很差。 Ts:采樣周期 離散化方法： 矩形計算法 向后差分法 位置式 PID算式： p(k)—— 第 k次采樣時數(shù)字調節(jié)器輸出值 e(k)—— 第 k次采樣時的偏差值 優(yōu)點 ： 便于計算機運算的實現(xiàn) 缺點 ： 、占用的計算機內存很大 位置式算式是一種基本的算式 ,在此基礎上 ,可導出以下算式 增量型 PID控制算式 第 (k1)次采樣有： 兩次采樣計算機輸出的增量為： 增量型 PID控制算法 (續(xù) ) 數(shù)字調節(jié)器輸出的增量為： KI—— 積分系數(shù) KD—— 微分系數(shù) 優(yōu)點 ： 、計算也相對簡單 。 可利用經(jīng)典頻域設計法，如 Bode圖工具。 Ud0(s) + Ui (s) ACR 1/R Tl s+1 U*i(s) Uc (s) Ks Tss+1 Id (s) ? T0is+1 1 T0is+1 電流環(huán)的動態(tài)結構圖及其化簡 ? 等效成單位負反饋系統(tǒng) 如果把給定濾波和反饋濾波兩個環(huán)節(jié)都等效地移到環(huán)內，同時把給定信號改成U*i(s) /? ，則電流環(huán)便等效成單位負反饋系統(tǒng)（圖 223b）。 設計分為以下幾個步驟： 電流調節(jié)器的設計 電流環(huán)結構圖的簡化 簡化內容： ? 忽略反電動勢的動態(tài)影響 ? 等效成單位負反饋系統(tǒng) ? 小慣性環(huán)節(jié)近似處理 ? 忽略反電動勢的動態(tài)影響 在按動態(tài)性能設計電流環(huán)時，可以暫不考慮反電動勢變化的動態(tài)影響 ， 即 ?E≈0。 系統(tǒng)設計對象 2. 系統(tǒng)設計原則 ? 系統(tǒng)設計的一般原則： “ 先內環(huán)后外環(huán) ” 從內環(huán)開始，逐步向外擴展。 ? 為防止電磁感應 ， 信號線應采用屏蔽線 二、模擬量輸出通道 模擬化設計方法 ? 數(shù)字控制器的模擬化設計是將圖所示的計算機控制系統(tǒng)看作是一個連續(xù)系統(tǒng)，然后采用連續(xù)系統(tǒng)設計方法設計出模擬控制器，在滿足一定條件下，做出某種近似，從而將模擬控制器離散化成數(shù)字控制器。 抑制共模干擾的主要措施： ? 采用共模抑制比高的、雙端輸入運算放大器 . ? 采用光耦合器或變壓器隔離 I／ O接口和通道還應采取下述幾種措施： ? 盡量縮短信號線的長度 。 ? 利用器件特性克服干擾 —— 提高閾值電平可抑制低噪聲干擾；采用低速邏輯器件或加電容器降低速度，可以抑制高頻干擾。 ? 采用帶屏蔽層的雙絞線或同軸電纜連接一次儀表和轉換設備 —— 減少電磁感應，使每個小回路的感應電勢互相反相抵消。 I／ O通道的抗干擾措施
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