PID控制规律及数字PID基本算法

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,PID,控制规律及数字,PID,基本算法,未经许可不得转载,内容仅限参考,知识回顾,系统控制的目标,校正环节,执行机构,被控对象,检测单元,一、连续,PID,基本控制规律,连续系统校正环节基本控制规律,1,、,比例控制,2,、,比例积分控制,3,、,比例微分控制,微分控制能反应输入信号的变化趋势，因此在输入信号的量值变得太大之前，可为系统引入一个有效的早期修正信号以增加系统的阻尼程度，从而提高系统的稳定性；但一阶微分的,高通特性,，使得该控制器易于,放大高频噪,声的缺陷。,一、连续,PID,控制基本规律,连续系统校正环节基本控制规律,4,、,PID,控制,PID,控制器的传递函数：,PID,控制器的时域表达式：,二、连续,PID,传递函数的离散化,各环节的离散化处理,积分环节的离散化处理 微分环节的离散化处理,积分,微分,离散化过程相当于脉冲序列调制过程,脉冲信号：,脉冲序列信号：,三、数字,PID,位置式与增量式算法,数字,PID,位置式,数字,PID,增量式,算法特点,四、数字,PID,位置式与增量式算法程序实现,数字,PID,位置式算例,控制对象 设计数字,PID,控制器，实现系统对正弦信号、,随机信号的跟踪。,五、小结与数字,PID,应用中的核心问题,小结,1,、理解并掌握,PID,控制器中比例、积分、微分在调节系统稳态特性与动态特性中的作用,2,、掌握数字,PID,位置式、增量式的基本算法与特点,3,、能够利用基本程序语言实现位置式增量式的程序编写,后续学习内容,1,、,PID,参数的整定问题（周三实验介绍关于,PID,工程整定方法及数字,PID,位置式增量式算例实验）,2,、数字,PID,算法的改进,3,、连续系统离散化方法（,Z,变换、双线性变换等）,六、参考文献,参考文献,1,、,Modern Control System(Eleventh Edition),电子工业出版社，,Richard C.Dorf,2,、自控控制原理（第五版），科学出版社，胡寿松,3,、过程控制工程及其仿真，电子工业出版社，郭阳宽,4,、控制过程系统分析与设计，清华大学出版社，廖晓忠,5,、基于,Matlab/Simulink,系统仿真技术与应用，清华大学出版社，薛定宇,6,、先进,PID,控制及其,Matlab,仿真， 电子工业出版社，刘金琨,PD,控制算例,单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ，采用,P,控制 ，观察当比例系数取值分别为,0.8,、,2.4,、,3.5,时系统的阶跃响应。,随着比例作用的增强，静态误差减小，响应速度加快，但超调量增加，调节时间也增长，当比例系数增大到一定值时，系统将出现不稳定闭环极点,P,控制算例,单位负反馈控制系统的开环传递函数为 ，采用,PD,控制 ，观察当比例系数取值为,2,，微分时间常数分别为,0,0.9,3,时系统的阶跃响应。,随着微分作用的增强，系统的超调量减小，系统的阻尼程度提高，相对平稳性变好，调整时间缩短，快速性变好,PI,控制算例,连续,PID,控制算例,开环传递函数：,原系统,PI,控制,PID,控制,PID,参数整定是控制系统设计的核心内容,Matlab/Simulink,PID,控制算例,连续,PID,控制算例,开环传递函数：,原系统,PI,控制,PID,控制,PID,参数整定是控制系统设计的核心内容,Matlab/Simulink,