的数字PID控制算法及其具体应用。 3.1 PID控制原理Р一般,在控制系统中,控制器最常用的控制规律是PID控制。常规PID控制系统原理框图如图3-1所示。系统由模拟PID控制器和被控对象组成。Р比例Р+ u(tc(tr(t) e(t + 被控对象积分) ) + ) - Р+ 微分Р图3-1 模拟PID控制系统原理框Р图РPID控制器是一种线性控制器,它是根据给定值r(t)与实际输出值c(t)构成控制偏差Р(3-1) etrtct()()(),,Р将偏差的比例(P)、积分(I)和微分(D)通过线性组合可以构成控制量,对被控对象进行控制,故称PID控制器。它的控制规律为Рt,,1Tdet()DutKetetdt()()(),,, (3-2) P,,,0Tdt,,IР写成传递函数形式为РUs()1 (3-3) GsKTs()(1),,,,PDEsTs()IРK式中——比例系数; PРT ——积分时间常数; IР6 Р——微分时间常数; TDР从系统的稳定性、响应速度、超调量和稳态精度等各方面来考虑,PID控制器各校正环节的作用如下: Р1、比例环节Р用于加快系统的响应速度,提高系统的调节精度。越大,系统的响应KPР速度越快,系统的调节精度越高,但易产生超调,甚至会导致系统不稳定。KP取值过小,则会降低调节精度,使响应速度缓慢,从而延长调节时间,使系统静态、动态特性变坏。Р2、积分环节Р主要用来消除系统的稳态误差。越小,系统的静态误差消除越快,但TTII过小,在响应过程的初期会产生积分饱和现象,从而引起响应过程的较大超调。若T过大,将使系统静态误差难以消除,影响系统的调节精度。 IР3、微分环节Р能改善系统的动态特性,其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向РT的变化,对偏差变化进行提前预报。但过大,会使响应过程提前制动,从DР而延长调节时间,而且会降低系统的抗干扰性能。Р7
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