第六章校正1

1、引言相當(dāng)于相當(dāng)于對(duì)給定對(duì)給定值信號(hào)值信號(hào)進(jìn)行整進(jìn)行整形和濾形和濾波后再波后再送入反送入反饋系統(tǒng)饋系統(tǒng)對(duì) 擾 動(dòng)對(duì) 擾 動(dòng)信 號(hào) 直信 號(hào) 直接 或 間接 或 間測(cè) 量 ，測(cè) 量 ，形 成 附形 成 附加 擾 動(dòng)加 擾 動(dòng)補(bǔ) 償 通補(bǔ) 償 通道道PID控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：控制具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1) 原理簡(jiǎn)單，使用方便；(2) 適應(yīng)性強(qiáng), 按PID控制規(guī)律進(jìn)行工作的控制器早已商品化，即使目前最新式的過(guò)程控制計(jì)算機(jī)，其基本控制功能也仍然是PID控制；(3) 魯棒性強(qiáng)，即其控制品質(zhì)對(duì)被控制對(duì)象特性的變化不大敏感。 在控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與校正中，PID控制規(guī)律的優(yōu)越性是明顯的，它的基本原理卻比較簡(jiǎn)單?；綪ID

2、控制規(guī)律可描述為sKsKKsGDIPc)(這里 KP 、KI 、KD 為常數(shù)。設(shè)計(jì)者的問(wèn)題是如何恰當(dāng)?shù)亟M合這些元件或環(huán)節(jié)，確定連接方式以及它們的參數(shù)，以便使系統(tǒng)全面滿足所要求的性能指標(biāo)。( )cpGsK舉例：( )( )( )ppdde tm tK e tK Tdt( )(1)cpdG sKT s圖6-3 比例微分控制系統(tǒng)210Js 20pdpJsK T sK02pdKTJ1( )ciG sTs01( )( )tim te t dtT1( )(1)cpiGsKT s0( )( )( )tppiKm tK e te t dtT圖6-4 比例積分控制系統(tǒng)2(1)( )(1)piiKKT sG sT

3、 sTs320iip ipTTsTsKK TsKKipiipTKK TTTKK( )11 ()cpidGsKT sT s0( )( )( )( )tpppdiKde tm tK e te t dtK TTdt21pidiiKT T sT sTs12(1)(1)()pciKT sT sGsTs14112idiTTTT24112idiTTTT例6-3 對(duì)一個(gè)三階對(duì)象模型1331)(23ssssGo單采用比例控制，由MATLAB，可研究不同KP值下閉環(huán)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線如圖6-5所示。圖6-5 P控制opocGKsGG)(MATLAB程序： G=tf(1,1,3,3,1); p=0.1:0.5:

4、2; for i=1:length(p); G=feedback(p(i)*G,1); step(G), hold on; end 可以看出，當(dāng)KP的值增大，系統(tǒng)響應(yīng)速度也將增快。但當(dāng)KP增大到一定值，則閉環(huán)系統(tǒng)將趨于不穩(wěn)定。 如圖所示，將KP值固定，采用PI控制。采用MATLAB繪出不同TI值下的閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線如圖6-6。將Kp固定Kp0.05, 使用PI控制。研究Ti變化時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖6-6所示。Kp=0.05; Ti=0.1:0.2:1;G=tf(1,1,3,3,1);for i=1:length(Ti); Gc=tf(Kp*Ti (i), 1/Ti(i), 1,0); G1=feedback(G*Gc,1); step(G1),hold on;end;axis(0 50 0 1.6)圖6-6 PI控制將Kp、TI值固定Kp1, TI1使用PID控制。研究Td變化時(shí)系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)如圖6-7所示。Kp=1;Ti=1;Td=0.1:0.5:2;G=tf(1,1,3,3,1);for i=1:length(Td); Gc=tf(Kp*Ti*Td(i),Ti,1/Ti,1,0); G1=feedback(G*Gc,1); step(G1