PID控制规律及数字PID基本算法ppt课件.ppt

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,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.Dorf2、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,