0
Gs

UsEs

KP1
1TIS
TDS
式中KP比例系数TI积分时间常数TD微分时间常数
322PID控制器参数的整定
参数整定方法：
1）置调节积分时间T到最大值（T∞），微分时间T为零（T0），比例带置较大值，使控制系统投入运行。
2）待系统运行稳定后，逐渐减小比例带，直到系统出现等幅震荡，即所谓的临界震荡过程。记录下此时的比例带，并计算两个波峰之间的Tcr临界震荡周期。Tcr124
3）利用比例带和Tcr值，按经验公式计算整定参数。
图33
5
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161412
108060402
002
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
KP1（16711335）0528
图34
KIKP（050Tcr）0085
KDKP（0125Tcr）0341
参数结果：
图35
6
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323仿真及结果分析PID控制系统simuli
k仿真模型框图：
图36PI与PID控制系统的对比图象：
PI与PID环节对比14
PIPID1210806040200102030405060708090100时间
图37结论：由两者的对比图像可分析出，PID控制器相比于PI控制器，引入有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，在调节时间上明显变短，并且系统的稳定性能也更好，所以PID控制器的优势更明显。
7
输出
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33Smith预估补偿器的设计
331Smith预估补偿器的基本原理预先估计出被控过程的动态模型，然后将预估器并联在被控过程上，使其对纯滞后
过程中特性进行补偿，力图将被控延迟时间的被控量提前送入调节器，因而调节器能提前动作，这样就通过补偿装置消除了纯滞后特性在闭环中的影响。从而可明显地减小过程的超调量，缩短过渡过程时间，有效地改善控制品质，所以它是一种比较理想的大滞后系统控制方案。
332仿真及结果分析Smith预估器控制器系统simuli
k仿真模型框图：
PID控制与Smith预估器对比图
图38
14
PID环节与SMITH补偿器对比
12
PIDSMITH
1
08
输出
06
04
02
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
时间
图39
8
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结论：由两者的对比图像可分析出，Smith控制器相比于PID控制器，超调量几乎为零，上升时间，调节时间上明显变短，并且系统的稳定性能也更好，能有效克服纯滞后环节对控制系统稳定性的影响，所以Smith控制器的优势相比于PID控制器更明显。在采用Smith预估补偿控制系统输出响应曲线与常规PI或PID算法相比前者均有明显较好的控制性能。不过模型参数变化时与精确时输出响应相比前者又略有不足当模型参数增大时输出响应有微小的超调产生调节时间缩短一r