第四章數(shù)字控制器的連續(xù)化設計方法演示文稿

第四章數(shù)字控制器的連續(xù)化設計方法演示文稿目前一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點用計算機實現(xiàn)數(shù)字控制器的優(yōu)點：

可以分時控制，實現(xiàn)多回路控制控制算法靈活，功能強大，能實現(xiàn)復雜的控制規(guī)律系統(tǒng)的可靠性高，穩(wěn)定性好保證安全生產(chǎn)，改善勞動條件目前二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點計算機控制系統(tǒng)結構目前三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點兩種設計方法1、數(shù)字控制器的連續(xù)化設計法忽略控制回路中所有的零階保持器和采樣器，把計算機控制系統(tǒng)近似看作模擬系統(tǒng)。用連續(xù)系統(tǒng)的理論，在S域中進行初步設計，求出控制器的傳遞函數(shù)，再離散化求出控制器的差分方程，編程實現(xiàn)。間接設計法2、數(shù)字控制器的離散化設計方法把計算機控制系統(tǒng)看作離散控制系統(tǒng)，用離散系統(tǒng)的理論，采用Z變換，直接根據(jù)采樣系統(tǒng)理論，從被控對象特性出發(fā)，直接求出控制器的脈沖傳遞函數(shù)，再求出控制器的差分方程，編程實現(xiàn)。直接設計法目前四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點目前五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.1數(shù)字控制器的連續(xù)化設計步驟

1、計算機控制系統(tǒng)結構圖目前六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點設計步驟1、求出模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)D(S)2、選擇合適的采樣周期T3、把D(S)離散化，求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)4、檢驗系統(tǒng)的閉環(huán)特性是否滿足設計要求5、把D(z)變換成差分方程的形式，并編程實現(xiàn)6、現(xiàn)場調試目前七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.2模擬調節(jié)器的離散化方法一、差分變換法1、前向差分法

臺勞級數(shù)：因此：目前八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點前向差分法還可通過數(shù)值微分計算得到：目前九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、后向差分法目前十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點后向差分法同樣可通過數(shù)值微分計算得到等式左邊進行拉氏變換為SU(S)右邊進行Z變換為目前十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-1已知模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù),用一階差分法把其離散化。二、零階保持器法零階保持器法的基本思想是：離散近似后的數(shù)字控制器的階躍響應序列，必須與模擬調節(jié)器的階躍響應的采樣值相等，因此又稱為階躍響應不變法。這種方法就是在模擬調節(jié)器前面，串聯(lián)一個零階保持器，最后進行Z變換，得到數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)。目前十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-2已知模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)

用零階保持器法求其脈沖傳遞函數(shù)D(z)及所對應的差分方程。

三、雙線性變換法雙線性變換法又稱為突斯汀變換法或梯形法。目前十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-3已知模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)，選擇采樣周期T=1秒，用雙線性變換法求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)，并寫出其差分方程目前十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點四、根匹配法

根匹配法又稱為匹配Z變換法或零極點匹配法，用這種方法能產(chǎn)生零點、極點都與連續(xù)系統(tǒng)相匹配的脈沖傳遞函數(shù)。其變換方法就是直接把S平面上的零極點對應的映射到Z平面上的零極點。

假設模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)中零極點多項式為s+a，s+a±jb，則根匹配法的變換公式為：

目前十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-4已知模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)，選擇采樣周期T=1秒，用根匹配法求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)，并寫出其差分方程。目前十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點五、修改的根匹配法根匹配法不能保證數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)與模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)

D(S)有相同的增益，修改的根匹配法就是在根匹配法的基礎上，為保證兩者有相同的增益所做出的一種改進的變換方法。修改的根匹配法的數(shù)學表達式是：式中D′(z)是用根匹配法得到的數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)，k是在兩者對階躍函數(shù)作用的穩(wěn)態(tài)響應相同的條件下所求出的比例系數(shù)。其離散化過程分為兩個步驟：首先采用根匹配法求出數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D′(z)；其次在保證兩者對單位階躍響應有相同增益的條件下求出系數(shù)k，這樣就可用修改的根匹配法求出D(z)。目前十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-5設

采樣周期T=1秒，用修改的根匹配法求出D(z)，并寫出其差分方程。六、Z變換法Z變換法也稱為沖激不變法、脈沖響應不變法，就是直接對模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)D(S)求Z變換，即目前十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點例4-6設

采樣周期T=1秒，用Z變換法求出D(z)，并寫出其差分方程。目前十九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點修改的根匹配法計算簡單，而且模擬調節(jié)器和數(shù)字控制器的增益相同。如果只考慮系統(tǒng)增益，其效果最佳。后向差分法計算簡單，穩(wěn)定的連續(xù)控制器可以產(chǎn)生穩(wěn)定的離散控制器，但是瞬態(tài)響應和頻率響應都會產(chǎn)生畸變。為了減小畸變，應該選擇較小的采樣周期。同時其精度比較低，因此只是在個別情況下用于微分環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)的離散化。雙線性變換法可以把S的開左半平面映射到Z平面的單位圓內(nèi)部區(qū)域，穩(wěn)定的連續(xù)控制器能產(chǎn)生穩(wěn)定的數(shù)字控制器，但是瞬態(tài)響應和頻率響應都會產(chǎn)生畸變。隨著采樣周期的增大，各種離散化方法得到的數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)的性能會變差，與模擬調節(jié)器的傳遞函數(shù)D(S)的頻率特性的差別也變大。不論選用哪種離散化方法，只要能滿足實際需要，能夠用計算機實現(xiàn)模擬調節(jié)器的功能，我們就認為它是適用的。目前二十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.3PID算法的數(shù)字實現(xiàn)

4.3.1模擬PID調節(jié)器目前二十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點1、比例調節(jié)器比例控制是一種最簡單的控制方式，控制器的輸出與輸入之間成比例關系只要存在偏差，比例調節(jié)器就會及時的調節(jié)被控參數(shù)，朝著減小偏差的方向變化。調節(jié)作用的強弱，除了與偏差有關，主要取決于比例系數(shù)kp。加大比例系數(shù)，調節(jié)作用加強，動態(tài)特性變好，響應速度變快，穩(wěn)態(tài)誤差減小。但是如果比例系數(shù)太大，會使系統(tǒng)的動態(tài)品質變差，引起被控量振蕩，甚至導致閉環(huán)系統(tǒng)不穩(wěn)定目前二十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、比例積分調節(jié)器積分控制規(guī)律為：只要偏差不為零，積分環(huán)節(jié)就會累積偏差，影響控制量u，并減小偏差。直到偏差為零，控制作用不在變化，系統(tǒng)才能達到穩(wěn)態(tài)。因此積分作用能夠消除穩(wěn)態(tài)誤差。但是積分作用的動作比較緩慢，而且在偏差剛出現(xiàn)時，調節(jié)作用很弱，不能及時克服擾動的影響，使動態(tài)偏差增大，調節(jié)過程延長，因此很少單獨使用。把比例環(huán)節(jié)和積分環(huán)節(jié)結合起來，就構成比例積分調節(jié)器，其調節(jié)規(guī)律為：目前二十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點3、比例微分調節(jié)器PI調節(jié)器雖然可以消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，響應速度也比較快，但是當被控對象的慣性比較大時，其調節(jié)品質仍然不能滿足要求。這時有必要在偏差出現(xiàn)或變化的瞬間，不僅對偏差作出即時反應，而且還要對偏差量的變化作出反應。也就是說，根據(jù)偏差變化的趨勢，提前給出較大的調節(jié)作用，及時消除系統(tǒng)的偏差。為了達到這一目的，可以在調節(jié)器中加入微分作用，不僅可以大大減小系統(tǒng)的偏差，而且加快了系統(tǒng)的調節(jié)速度，改善了控制過程的動態(tài)品質。目前二十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點微分調節(jié)器的控制規(guī)律為：微分環(huán)節(jié)對偏差的任何變化都會產(chǎn)生控制作用，來調整系統(tǒng)的輸出，阻止偏差的變化。偏差變化越快，反饋校正量就越大，所以微分作用有助于減小超調，克服振蕩，使系統(tǒng)趨于穩(wěn)定。微分環(huán)節(jié)只對偏差的變化作出反應，對于固定偏差，不會產(chǎn)生調節(jié)作用，因此微分環(huán)節(jié)不能消除穩(wěn)態(tài)誤差。目前二十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點把比例環(huán)節(jié)和微分環(huán)節(jié)結合起來，就構成比例微分調節(jié)器，其調節(jié)規(guī)律為：在偏差剛出現(xiàn)的瞬間，其變化率非常大，PD調節(jié)器的作用最強。隨后系統(tǒng)偏差不再變化，PD調節(jié)器的輸出按指數(shù)下降，微分作用完全消失。PD調節(jié)器可以提高系統(tǒng)的響應速度，改善調節(jié)品質，但是不能消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。為此，需要加入積分環(huán)節(jié)，構成比例積分微分（PID）調節(jié)器。目前二十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4、比例積分微分調節(jié)器調節(jié)規(guī)律為：系統(tǒng)產(chǎn)生偏差后，比例和微分環(huán)節(jié)會產(chǎn)生較大的調節(jié)作用。積分環(huán)節(jié)對偏差進行累加，直到最后消除穩(wěn)態(tài)誤差。采用PID調節(jié)器，使系統(tǒng)的靜態(tài)特性和動態(tài)特性都得到改善，因此在自動控制領域得到了廣泛的應用。目前二十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點為什么PID應用如此之廣？在工業(yè)控制領域，實際的被控對象一般都是具有純滯后的二階慣性環(huán)節(jié)，即：理想的控制系統(tǒng)只能做到系統(tǒng)的輸出在滯后時間τ后，才能準確地跟蹤輸入，因此相應的閉環(huán)傳遞函數(shù)為:目前二十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點目前二十九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點結論：按照理想控制設計出來的控制器是一個PID調節(jié)器。對于一般的工業(yè)被控對象，它是一個理想的調節(jié)器，只要選擇合適的參數(shù)，經(jīng)過原系統(tǒng)的滯后時間后，其輸出就可以準確地跟蹤輸入。這也是在工業(yè)控制中大量應用PID調節(jié)器的原因。目前三十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.3.2PID算法的數(shù)字實現(xiàn)模擬PID調節(jié)器的調節(jié)規(guī)律為：離散化過程分為三步：（1）連續(xù)時間離散化（2）積分項用累加求和來近似（3）微分項用一階后向差分來近似目前三十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點離散的PID控制算式：其輸出u(k)與閥門開度的位置一一對應

，稱為位置式的PID控制算式。目前三十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點目前三十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點式中u(k-1)對應執(zhí)行機構在第k-1個采樣時刻的位置，所以其輸出△u(k)提供了執(zhí)行機構在第k個采樣時刻位置的增量，因此被稱為增量式的PID控制算式。可以看出，要計算△u(k)，只需用到e(k)、e(k-1)、e(k-2)三個最近的偏差值，計算比較簡單，編程也比較容易。增量式的PID控制算式也可變形為：目前三十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點

控制步進電機時可以應用增量式PID控制器，在執(zhí)行過程中用步進電機實現(xiàn)位置的累積，對位置的增量進行累加

目前三十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點增量式PID控制器的優(yōu)點：（1）不需要累加誤差，計算誤差或精度對控制量的影響比較?。?）當控制器的輸出產(chǎn)生誤動作，增量式PID控制器對系統(tǒng)的影響比較小。（3）在切換控制方式時，不會對系統(tǒng)產(chǎn)生太大的沖擊目前三十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.4幾種改進的PID控制算法4.4.1對積分項的改進1、減小積分整量化誤差的方法增量式PID控制算式中的積分項為：當采樣周期比較小，積分時間常數(shù)比較大，在運算的時候，積分項的輸出就可能被計算機取整，當作零而舍掉，積分作用消失，產(chǎn)生誤差目前三十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點這種由于計算機取整而產(chǎn)生的積分項輸出誤差稱為積分整量化誤差，計算機字長的限制是產(chǎn)生整量化誤差的原因。目前三十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點通常采用兩種方法來解決這個問題：（1）擴大計算機的字長，增加計算機的位數(shù)，提高運算精度。其實質是降低計算機最低有效位所對應的數(shù)據(jù)量，把計算機取整而舍去的部分保留下來。（2）當積分項的輸出小于計算機的最低有效位ε時，不要把它們當作零舍去，而是把它們一次次累加起來，直到積分項輸出的數(shù)字量大于最低有效位，把整數(shù)作為積分項進行運算，小數(shù)部分作為下次累加的基數(shù)值。這種改進的PID控制算法稱為防止積分整量化誤差的PID控制算法。目前三十九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點目前四十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、積分飽和及其抑制方法（1）積分飽和產(chǎn)生的原因及其危害物理性能和機械性能的約束，控制變量及其變化率限制在有限的范圍內(nèi)。積分引起飽和。積分飽和使系統(tǒng)的穩(wěn)定性變差，調節(jié)時間變長，過渡過程變慢，超調量增大，甚至產(chǎn)生振蕩，影響控制效果，目前四十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（2）積分分離法基本思想是：當偏差e(k)大于一定的閾值，就舍棄積分環(huán)節(jié)，進行PD控制，使累加的偏差和不至于太大；當偏差e(k)較小的時候，引入積分環(huán)節(jié)，進行PID控制，消除系統(tǒng)靜差。保證系統(tǒng)無靜差，又使系統(tǒng)有足夠的穩(wěn)定性。目前四十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點積分分離的PID控制算式控制作用剛開始時偏差很大，采用積分分離法，積分環(huán)節(jié)不起作用，不累加偏差，防止了積分項過大；當偏差進入閾值限定的誤差帶才開始累加偏差，有利于消除靜差。即使系統(tǒng)進入飽和區(qū)，由于累積的偏差和較小，也能較快退出飽和區(qū)，減小超調，改善系統(tǒng)的輸出特性目前四十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（3）變速積分的PID算法積分分離的PID控制中，當偏差比較大的時候，積分項不起作用，積分項前面的系數(shù)α=0；當偏差在閾值限定的誤差帶，積分項累加偏差，積分項前面的系數(shù)α=1，對積分項采用開關控制。α是突變的變速積分的實質是改進的積分分離法。目前四十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點其基本思想是根據(jù)偏差的大小改變積分項的累加速度。偏差越大，累加速度越慢，積分作用越弱；偏差越小，累加速度越快，積分作用越強。在變速積分中，α是緩慢變化的，它對積分項采用線性控制，比積分分離的PID控制算法更優(yōu)越。目前四十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（4）遇限削弱積分法基本思想：一旦計算機輸出的控制量進入飽和區(qū)，則停止增大積分項的累加，只進行削弱積分項的累加。具體作法：計算控制量u(k)時，首先判斷上一采樣時刻的輸出u(k-1)是否超過執(zhí)行機構限定的范圍。如果超過上限，只累加負的偏差；如果低于下限，只累加正的偏差。這種PID控制算法可以避免控制量長時間停留在飽和區(qū)。目前四十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.4.2對微分項的改進微分項表示誤差的變化率。當變化率很大時，微分項的輸出就會急劇增加，很容易引起調節(jié)過程的振蕩，導致調節(jié)品質下降，因此必須對微分項進行改進。1、不完全微分的PID算法基本思想：把PID控制中的微分環(huán)節(jié)串聯(lián)上一個慣性環(huán)節(jié)，改為不完全微分環(huán)節(jié)，克服完全微分的缺點。目前四十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點完全微分的PID控制器的傳遞函數(shù)為：微分環(huán)節(jié)串聯(lián)上一個慣性環(huán)節(jié)，目前四十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點(a)完全微分完全微分0123456NTu(k)積分比例(b)不完全微分不完全微分0123456NTu(k)積分比例圖4.17單位階躍作用下PID控制的輸出特性目前四十九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、微分先行的PID算法對被控量微分先行和對偏差微分先行r(t)+-

y(t)u(t)e(t)圖4.18被控量微分先行目前五十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點用于給定值頻繁升降的場合，可以避免給定值頻繁升降所帶來的沖擊，防止超調量過大，使系統(tǒng)不會因為調節(jié)閥動作劇烈而產(chǎn)生振蕩。

y(t)r(t)+-u(t)e(t)圖4.19偏差微分先行目前五十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點偏差微分先行的不同之處在于，對偏差進行微分控制后，才進行PI調節(jié)。這種算法適用于串級控制的副回路，因為給定值由主回路提供，所以對被控量和給定值都應進行微分處理。目前五十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.4.3其它改進的PID控制算法

1、前置濾波的PID算法一階滯后濾波PID控制器受控對象r+-yeecu圖4.20前置濾波的PID控制器的系統(tǒng)框圖目前五十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、帶死區(qū)的PID控制算法死區(qū)環(huán)節(jié)PID控制器eecu圖4.21帶死區(qū)的PID控制器結構

目前五十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點3、基于內(nèi)?？刂频腜ID算法內(nèi)模控制（IMC）是Carica和Morari受模型算法控制和動態(tài)矩陣控制的啟發(fā)，于1982年提出的。由于算法簡單，參數(shù)整定直觀明了，控制性能較好，引起了工業(yè)控制界的廣泛關注。而常規(guī)的PID控制器的魯棒性較差，當系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化時，控制參數(shù)不能隨之變化，從而導致系統(tǒng)的控制品質指標惡化，影響系統(tǒng)的控制性能。把內(nèi)?？刂茟糜赑ID控制，可以提高系統(tǒng)的抗干擾性能和魯棒性。目前五十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4.5PID控制器的參數(shù)整定（1）結構：比例控制器（P）、比例積分控制器（PI）、比例微分控制器（PD）、比例積分微分控制器（PID）等結構形式（2）參數(shù)：采樣周期T、比例系數(shù)kp、積分時間常數(shù)TI、微分時間常數(shù)TD（3）整定方法：計算法和經(jīng)驗法目前五十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點1、采樣周期T的選擇如何選擇合適的采樣周期？考慮因素：執(zhí)行機構、被控對象、動態(tài)特性、計算機性能（1）必須滿足香農(nóng)采樣定理的要求，工程上采樣角頻率取采樣信號上限角頻率的4~10倍。對隨動系統(tǒng)來說，ωs≈10ωc，ωc為系統(tǒng)的開環(huán)截止頻率。此時零階保持器產(chǎn)生的滯后相角約為18°，一般不會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前五十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（2）從執(zhí)行機構的特性出發(fā)，滿足執(zhí)行時間的要求每個執(zhí)行機構完成一次動作，都需要一定的執(zhí)行時間，采樣周期的選擇必須大于執(zhí)行機構需要的執(zhí)行時間。比如控制閥門的開度，如果采樣周期太小，閥門來不及動作，又送來下一個控制信號，控制量失去了控制的作用；如果采樣周期太大，又不能滿足系統(tǒng)的實時性要求。目前五十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（3）根據(jù)擾動信號的頻率，選擇采樣周期比如控制直流電機的轉速，如果電機軸受到外力矩的干擾，控制器就應該及時產(chǎn)生控制信號抵御干擾，保證電機的轉速不受擾動的影響。如果擾動頻率比較高，而采樣周期比較長，控制器就不能及時檢測到干擾信號，電機的轉速就會受到影響。因此應該根據(jù)擾動信號的頻率，選擇采樣周期。擾動頻率高，采樣周期應該小一點；反之可以選擇大點的采樣周期目前五十九頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（4）從計算機的要求和成本來看，采樣周期應該大一些多回路控制系統(tǒng)中，用一臺計算機分時控制多個回路，要保證每個回路有足夠的執(zhí)行時間，采樣周期就應該大點。如果采樣周期太小，就要求計算機的速度非?？?，增加了系統(tǒng)的成本。目前六十頁\總數(shù)七十七頁\編于七點（5）考慮被控對象的特性，滿足實時控制的要求實時性是計算機控制系統(tǒng)中一個非常重要的指標，采樣周期的選擇應該以滿足實時性要求為前提。但是滿足實時性要求，不是說越小越好，應該根據(jù)實際需要進行選擇。對變化過程比較快的系統(tǒng)，采樣周期可以小一點；反之，變化過程緩慢的系統(tǒng)，采樣周期應該選的大一些。（6）按照指標要求，提高控制質量控制精度越高，采樣周期越小，以減小系統(tǒng)的純滯后。目前六十一頁\總數(shù)七十七頁\編于七點工程上用得最多的是經(jīng)驗法。在工業(yè)控制系統(tǒng)中，大多數(shù)被控對象都有低通特性。根據(jù)不同的變化過程，確定不同的選擇范圍。tyTg(a)單容過程T≤0.1TgtyTe(b)振蕩過程T≤0.1Tetyτ(c)滯后過程T≤0.25τ圖4.24不同過程采樣周期的經(jīng)驗選擇范圍目前六十二頁\總數(shù)七十七頁\編于七點流量1~5優(yōu)選1秒壓力3~10優(yōu)選5秒液位6~10秒溫度15~20秒目前六十三頁\總數(shù)七十七頁\編于七點2、擴充臨界比例度法簡易工程整定方法不依賴被控對象的數(shù)學模型，可以直接在閉環(huán)系統(tǒng)中進行參數(shù)整定，簡單易行，在工廠中應用較多整定步驟如下：（1）選擇一個足夠短的采樣周期，如果被控對象帶有純滯后環(huán)節(jié)，采樣周期應該小于0.1倍的滯后時間常數(shù)。（2）求取臨界比例系數(shù)kc和臨界振蕩周期Tc（3）選擇控制度。（4）根據(jù)選擇的控制度，查表求出各個PID參數(shù)（5）調試目前六十四頁\總數(shù)七十七頁\編于七點控制度的概念實際應用中并不需要計算出兩個誤差的平方積分，控制度僅表示控制效果的物理概念。例如，當控制度為1.05時，就是指DDC控制與模擬控制效果基本相同；控制度為2.0時，是指DDC控制比模擬控制效果差。目前六十五頁\總數(shù)七十七頁\編于七點3、擴充響應曲線法如果已知系統(tǒng)的動態(tài)特性曲線，就可以采用類似模擬調節(jié)器的響應曲線法來整定數(shù)字控制器的各個參數(shù)，這種方法稱為擴充響應曲線法。擴充響應曲線法與擴充臨界比例度法一樣，也是一種簡易工程整定方法，它需要在開環(huán)狀態(tài)下測出被控對象的階躍響應曲線，由響應曲線求出被控對象的相關參數(shù)，通過查表計算出PID控制器的各個參數(shù)。目前六十六頁\總數(shù)七十七頁\編于七點整定步驟如下：（1）開環(huán)狀態(tài)下測出被控對象的階躍響應曲線（2）求出被控對象的相關參數(shù)（3）選擇控制度（4）查表求出各個PID參數(shù)（5）調試目前六十七頁\總數(shù)七十七頁\編于七點廣義對象的階躍飛升特性曲線目前六十八頁\總數(shù)七十七頁\編于七點4、歸一參數(shù)整定法Roberts，P.D，1974年提出簡化的擴充臨界比例度整定法，它只需要整定一個參數(shù)比較簡單，工作量小。目前六十九頁\總數(shù)七十七