二階系統(tǒng)的PID控制器設(shè)計及其參數(shù)整定

二階系統(tǒng)的PID掌握器設(shè)計及其參數(shù)整定-CAL-FENGHAI-(2023YEAR-YICAI)_JINGBIAN設(shè)計一：二階系統(tǒng)的PID掌握器設(shè)計及參數(shù)整定一設(shè)計題目G(s)

1s2 2s25二設(shè)計要求相應(yīng)曲線。(kp=50時，轉(zhuǎn)變積分時間常數(shù))Ts<2s,并繪制相應(yīng)曲線。2閉環(huán)掌握系統(tǒng)構(gòu)造圖三設(shè)計內(nèi)容掌握器為P掌握器時，轉(zhuǎn)變比例系數(shù)k 大小pPGP躍響應(yīng)曲線

(s)KP

，轉(zhuǎn)變比例系數(shù)kp

大小，得到系統(tǒng)的階KpKp增大，系統(tǒng)Kp只能減小穩(wěn)態(tài)誤差，卻不能消退穩(wěn)態(tài)誤差。程序：num=[1];den=[1225];sys=tf(num,den);step(y);holdonend掌握器為PI掌握器時，轉(zhuǎn)變積分時間常數(shù)Ti大小〔Kp 50為定值〕PIGPI得到系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線

(s)K P T sI

，轉(zhuǎn)變積分時間常數(shù)Ti

大小，Kp=50Ti值的加大，系統(tǒng)的超調(diào)量減小，系統(tǒng)響應(yīng)速度加快。Ti越小，積分速度越快，積分作用就越強，系統(tǒng)震蕩次數(shù)較多。PI掌握可以消退系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的誤差度。程序num=[1];den=[1225];Kp=50;forTi=1:2:7PI=tf(Kp*[Ti1],[Ti0]);step(y,8)holdonendPID掌握器時，轉(zhuǎn)變微分時間常數(shù)Td

大小〔Kp

50，Ti

0.15〕PID掌握器的傳遞函數(shù)為：G (s)K

s ，轉(zhuǎn)變微分時間常數(shù)PIDT d

P T s DIKp=50、Ti=Td值的增大，閉環(huán)系統(tǒng)的超調(diào)量減小，響應(yīng)速度加快，調(diào)整時間和上升時間減小。參加微分掌握后，相當于系統(tǒng)增加了零點并且加大了系統(tǒng)的阻尼比，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和快速性。程序num=[1];den=[1225];Kp=50;Ti=;forTd=[,,]step(y,10)holdonendPID掌握器Kp=50，Ti=；Td=，可使系統(tǒng)性能指標到達設(shè)計要求。經(jīng)計算，超調(diào)量%10%20%，過渡過程時間Ts1.3(s)2(s)滿足設(shè)計要求。系統(tǒng)的階躍曲線如以下圖程序：num=[1];den=[1225];Kp=50;Ti=;Td=step(y,10)四設(shè)計小結(jié)三個參數(shù)。從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應(yīng)速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)誤差等方面考慮問題，三參數(shù)作用如下：比例調(diào)整作用：成比例地反映系統(tǒng)的偏差信號，系統(tǒng)一旦消滅了偏Kp增大，系統(tǒng)的響應(yīng)速度加快，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差減小，調(diào)整應(yīng)精度越只能減小穩(wěn)態(tài)誤差，卻不能消退穩(wěn)態(tài)誤差。比例調(diào)整的顯著特點是有差調(diào)整。積分調(diào)整作用：消退系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高系統(tǒng)的誤差度。積分作用Ti，Ti越小，積分速度越快，積分作用就也不能過小。積分調(diào)整的特點是誤差調(diào)整。Td選擇適宜狀況下，可以減小超調(diào)，減小調(diào)整時間，允許加大比例控PDPID掌握器。表一各參數(shù)對調(diào)整