計算機(jī)控制技術(shù)課程設(shè)計報告-文庫吧資料
2025-05-20 03:24本頁面
【正文】 (U為脈沖幅值) （），那么與此脈沖等效的直流電壓的計算方法與上述相同，即 （為矩形脈沖占空比） （） 周期性PWM矩形脈沖，要改變等效直流電壓的大小，可以通過改變脈沖幅值U和占空比來實現(xiàn)，因為在實際系統(tǒng)設(shè)計中脈沖幅值一般是恒定的，所以通常通過控制占空比的大小實現(xiàn)等效直流電壓在0～U之間任意調(diào)節(jié)，從而達(dá)到利用PWM控制技術(shù)實現(xiàn)對直流電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)的目的。同樣，由于開關(guān)頻率高,快速響應(yīng)特性好,動態(tài)抗干擾能力強(qiáng)，可以獲得很寬的頻帶；開關(guān)器件只工作在開關(guān)狀態(tài)，因此主電路損耗小、裝置效率高；直流電源采用不可控整流時，電網(wǎng)功率因數(shù)比相控整流器高。其中，在變壓調(diào)速系統(tǒng)中，大體上又可分為可控整流式調(diào)速系統(tǒng)和直流PWM調(diào)速系統(tǒng)兩種。例如改變電樞回路電阻調(diào)速只能實現(xiàn)有級調(diào)速，減弱磁通雖然能夠平滑調(diào)速，但這種方法的調(diào)速范圍不大，一般都是配合變壓調(diào)速使用。直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)主要有三種方法：調(diào)節(jié)電樞供電的電壓、減弱勵磁磁通和改變電樞回路電阻。用傅立葉級數(shù)分解后將可看出，各在低頻段的特性非常接近，僅在高頻段有所不同[2]。脈沖越窄，各波形的差異也越小。該輸入加在可以看成慣性環(huán)節(jié)的RL電路上，設(shè)其電流為電路的輸出。 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖。、b、c所示的三個窄脈沖形狀不同，但它們的面積（即沖量）都等于1，那么，當(dāng)它們分別加在具有慣性的同一環(huán)節(jié)上時，其輸出響應(yīng)基本相同。這里所說的效果基本相同，是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。 PWM控制的基本原理在采樣控制理論中有一個重要的結(jié)論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同。、PWM脈沖控制技術(shù)PWM(Pulse Width Modulation)控制就是對脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。大慣量如：大烘房的溫度控制，一般P可在10以上,I在（10）之間,D在1左右。和前述步驟相同，微分時間的整定也需反復(fù)調(diào)整，直到控制過程滿意為止。如此反復(fù)試湊，直到找到滿意的比例系數(shù)和積分系數(shù)為止。③積分系數(shù)保持不變，改變比例系數(shù)，觀察控制過程有無改善，如有改善則繼續(xù)調(diào)整，直到滿意為止。下面以PID調(diào)節(jié)器為例，具體說明經(jīng)驗法的整定步驟：①讓調(diào)節(jié)器參數(shù)積分系數(shù)=0，實際微分系數(shù)=0，控制系統(tǒng)投入閉環(huán)運行，由小到大改變比例系數(shù)，讓擾動信號作階躍變化，觀察控制過程，直到獲得滿意的控制過程為止。④根據(jù)選定的控制度，、的值[1]?？刂贫龋? （）實際應(yīng)用中并不需要計算出兩個誤差平方面積，控制度僅表示控制效果的物理概念。③選擇控制度：所謂控制度就是以模擬調(diào)節(jié)器為基準(zhǔn)，將DDC的控制效果與模擬調(diào)節(jié)器的控制效果相比較。使用這種方法整定數(shù)字調(diào)節(jié)器參數(shù)的步驟是：①選擇一個足夠小的采樣周期，具體地說就是選擇采樣周期為被控對象純滯后時間的十分之一以下。下面介紹兩種常用的簡易工程整定法。這種方法最大優(yōu)點就是整定參數(shù)時不依賴對象的數(shù)學(xué)模型，簡單易行。用理論計算法設(shè)計調(diào)節(jié)器的前提是能獲得被控對象準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，這在工業(yè)過程中一般較難做到。顯然，要同時滿足上述各項要求是很困難的，必須根據(jù)具體過程的要求，滿足主要方面，并兼顧其它方面。： 數(shù)字PID位置型控制示意圖 數(shù)字PID增量型控制示意圖、 數(shù)字PID參數(shù)整定方法如何選擇控制算法的參數(shù)，要根據(jù)具體過程的要求來考慮。由（）可看出，位置型控制算式不夠方便，這是因為要累加偏差,不僅要占用較多的存儲單元，而且不便于編寫程序，為此對式（）進(jìn)行改進(jìn)。為將模擬PID控制規(guī)律按式（）離散化，、在第n次采樣的數(shù)據(jù)分別用、表示，于是式（）變?yōu)?： =－ （）當(dāng)采樣周期T很小時可以用T近似代替，可用近似代替，“積分”用“求和”近似代替，即可作如下近似 （）
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