2022年PID调节器.pdf

《2022年PID调节器.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年PID调节器.pdf（6页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、PID 调节器PID 调节器一、设计要求比例系数、积分时间、微分时间可调,参数自定义。P、PI、PD、PID 可分别设置。二、设计方案模拟式 PID 调节器的电路结构比例、积分、微分电路经过不同的组合、变换可得到三种不同的结构形式。它们具体如下 : 结构一 :一体式模拟 PID 调节电路结构。顾名思义,“一体”即将比例积分微分三者合为一体 ,用单一结构实现 PID 调节功能 ,其结构限制了其只能实现PID 这一单一的调节功能 ,并且,在调节过程中 ,无法保证 P、 I、 D 调节的独立进行。结构二 :串联式模拟 PID 调节电路结构。“串联”即将比例电路、比例积分电路、比例微分电路输入与输出依

2、次串联起来 ,三者依次作用。其结构形式决定了其输出只能为P、PI、PID运算后的结果。三、具体电路设计及工作原理说明精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - - PID 调节器该电路分别由三个模块构成,分别就是比例电路 ,积分电路 ,微分电路。 三个模块可以分别单独输出或者两两结合,也可以三个模块同时进行输出。1、比例运算当 J3、J6断开,J4闭合。 J1向上拨接通 ,J2向下拨接通时。电路为比例电路。2、积分电路当 J4、J6 断开,J3闭

3、合。 J1、J5向上接通 ,J2任意状态时 ,电路为积分电路。3、微分电路当 J4、J3 断开,J6接通,J5向上接通时 ,电路为微分电路。4、比例积分电路当 J3、J6 断开,J4接通,J1向下接通 ,J6向上接通时 ,电路为比例积分电路。5、比例微分电路当 J3、J6 断开,J4接通,J1、J2、J5向上接通时 ,电路为比例微分电路。6、比例积分微分电路当 J3、J6 断开,J4接通,J1、J5 向下接通 ,J2任意状态时 ,电路为比例积分微分电路。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2

4、页，共 6 页 - - - - - - - - - - PID 调节器四、测试结果1、比例运算2、积分运算3、微分运算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - - PID 调节器4、比例积分运算5、比例微分运算精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - - PID 调节器6、比例积分微分运算精品资

5、料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - - PID 调节器五、总结 PID调节规律就是自动控制系统中常见而典型的控制策略, 其中模拟式 PID 器就是最基本的实现手段与方式。模拟式 PID 调节电路主要有三种不同的结构形式: 一体式、串联式以及并联式结构 ,这几种调节电路结构主要由比例、积分、微分三种基本电路构成。各种电路有着不同的调节规律: 比例调节规律的作用就是 , 偏差一出现就能及时调节, 但调节作用同偏差量就是成比例的, 调节终了会产生静态

6、偏差; 积分调节规律的作用就是, 只要有偏差 ,就有调节作用 , 直到偏差为零 , 因此它能消除偏差。但积分作用过强,又会使调节作用过强 , 引起被调参数超调 , 甚至产生振荡 ; 微分调节规律的作用就是 , 根据偏差的变化速度进行调节, 因此能提前给出较大的调节作用 , 大大减小了系统的动态偏差量及调节过程时间。但微分作用过强 , 又会使调节作用过强 , 引起系统超调与振荡。 本文中所研究的主要就是“并联”式模拟PID 调节电路 , 根据不同的需求可以用其构成 P调节、 PI 调节、PD调节以及 PID 调节功能。调节功能的选择就是基于数字器件二四线数据选择器(74LS139)、 六反相器 (74LS04)以及四传输门 (CC4066BD) 实现的。针对 P、PI、PD 、PID调节, 在给定 1V的阶跃信号的条件下 , 利用Multisim10 分别作了电路仿真 , 通过波形的变化清晰地说明了各电路的调节作用。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - - -