)= 2x (t), ?2x (t)=-2 2x (t)- 1x (t)+u(t- aT ),y(t)= 1x (t),e(t)=r-y(t) (1)比例控制的作用:当把 iK 和 dK 的值设为零时,只有 pK 起作用,则当 pK 增大时,闭环系统响应的灵敏度增大,稳态误差减少,当达到某个 pK 的值,闭环系统趋于不稳定。如下图 3-1 ,图中 pK 分别取值为 10、20、30、50, iK 和 dK 都取 0。 6 图 3-1 系统比例控制作用验证图由图可以看出:随着 pK 的增大,系统响应速度越快,但是超调也随着增大,当 pK 达到 50的时候,系统已经开始趋于不稳定了。(2) 积分控制的作用:在积分控制中,控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统,如果在进入稳态后存在稳态误差,则称这个控制系统是有稳态误差的。为了研究积分控制的作用,把 pK 的值固定,采用 PI控制,把 pK 的值固定为 15, iK 分别取为 0、5、10、15。得出控制的图形如图 3-2 为: 图 3-2 系统积分控制作用验证图由图可以得出:积分作用的存在可以减少甚至消除稳态误差,但是随着积分作用的加强,系统的超调逐渐变大,系统将变得不稳定。(3) 微分控制的作用:如果仅存在 PI控制,没有添加微分控制的话,系统可以达到稳定,且可以没有稳态误差,不过存在比较大的超调。由于微分作用反映系统偏差变化率,能预见偏差变化的趋势,因此能产生超前的控制作用,在偏差还没有形成之前,已被微分调节作用消除。微分作用不能单独使用,要与另外两种调节规律结合, 组成 PD或者 PID 控制器。令 pK =15 、 iK =15 、 dK 分别为 0、1、2、10。得出图 3-3 图 3-3 系统微分控制作用验证图由图可以看出: dK 的存在大大减少了超调,不过微分作用过大会导致系统稳定时间延长。
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