作用能够消除稳态误差提高控制精度系统积分作用的引入通常使系统的稳定性下降K1太大时系统将不稳定K1偏大时系统
f的震荡次数较多。
123微分系数K2对系统性能的影响
1对系统的动态性能影响微分系数K2的增加即微分作用的增加可以改善系统的动态特性如减少超调量缩短调节时间等。适当加大比例控制可以减少稳态误差提高控制精度。但K2值偏大或偏小都会适得其反。另外微分作用有可能放大系统的噪声降低系统的抗干扰能力。
2对系统的稳态性能影响微分环节的加入可以在误差出现或变化瞬间按偏差变化的趋向进行控制。它引进一个早期的修正作用有助于增加系统的稳定性。
f微分控制经常与比例控制或积分控制联合使用。引入微分控制可以改善系统的动态特性当K2偏小时超调量较大调节时间也较长当K2合适时可以提高系统响应速度提高系统稳定性。
13对给定的系统进行PID控制调节
通过改变不同的参数便可得到在不同参数情况下的系统响应而且以一个清晰的图像表示出来。
f首先取比例系数Kp30系统响应如图。由图中可以看出系统响应较快满足系统的要求但是稳态误差较大需要引入积分环节进行PI调节。
f取比例系数Kp30K104系统响应如图。由图可以看出系统的稳态误差已经达到要求但是系统的超调量较大震荡次数较多调整时间较长需要引入微分环节进行PID调节。
f取Kp35K104K215系统响应如图。由图可以看出系统的超调量小于2调整时间小于02s稳态误差小于5很好的满足了系统的要求。
PID控制器的参数必须根据工程问题的具体要求来考虑。在工业过程控制中通常要保证闭环系统稳定对给定量的变化能迅速跟踪超调量小。在不同干扰下输出应能保持在给定值附近控制量尽可能地小在系统和环境参数发生变化时控制应保持稳定。一般来说要同时满足这些要求是很难做到的必须根据系统的具体情况满足主要的性能指标同时兼顾其它方面的要求。
fWord格式
在选择采样周期T时通常都选择T远远小于系统的时间常数。因此PID参数的整定可以按模拟控制器的方法来进行。
14收获与感想
通过这次的课程三级项目我更加深入的了解了PID的控制机理单纯的学习课本上的理论知识我们只能大概的了解它的机理但是其深层含义却无法体会这次通过matlab程序仿真通过一次一次的参数整定了解到每一个参数的变化对系统行性能的影响这样从实际中了解到这些知识才能更加领会其中的真正机理为以后的PID设计工作打下坚实的基础。通过这次的三级项目我感到我还有许多工程软件的使用不太熟悉在接下来的时间r