第 控制系统的PID控制器设计.pptx
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1、主要内容主要内容(续续)15.3 PID控制器设计举例15.3.1 PID控制器参数整定方法15.3.2 PID控制器设计举例本章小结第1页/共52页原理要点原理要点PID校正装置PID校正装置也称为PID控制器或PID调节器。这里P，I，D分别表示比例、积分、微分。是最早发展起来的控制策略之一。PID校正装置的主要优点原理简单，应用方便，参数整定灵活。适用性强。在不同生产行业或领域都有广泛应用。鲁棒性强。控制品质对受控对象的变化不太敏感。如受控对象受外界扰动时，无需经常改变控制器的参数或结构。第2页/共52页原理要点原理要点PID控制器分类主要有：比例控制比例微分控制积分控制比例积分控制比例
2、积分微分控制第3页/共52页原理要点原理要点PID控制器参数整定的方法主要可以分为理论计算和工程整定方法。理论计算即依据系统数学模型，经过理论计算来确定控制器参数；工程整定方法是按照工程经验公式对控制器参数进行整定。这两种方法所得到的控制器参数，都需要在实际运行中进行最后调整和完善。工程整定法中，Ziegler-Nichols方法是最常用的整定PID参数方法。第4页/共52页15.115.1PIDPID控制器概控制器概述述第5页/共52页典型的典型的PIDPID控制器结构框图控制器结构框图第6页/共52页PIDPID控制器描述控制器描述第7页/共52页15.215.2PIDPID控制器作控制器
3、作用分析用分析第8页/共52页15.2.1 15.2.1 比例控制作用举例分析比例控制作用举例分析注：演示例1 对于如下受控对象，观察施加不同比例控制效果。第9页/共52页 分析：在控制系统的稳态性能指标一节中，我们知道，通过增大开环放大倍数而实施比例控制可以减小系统的静态误差，改善系统的稳态性能。但由根轨迹图可见，比例控制也会导致系统的相对稳定性变差，甚至不稳定。观察本例受控对象的根轨迹图，可知当K18时，系统将变得不稳定。当通过增大开环放大倍数来改善系统稳态性能的同时，也牺牲了系统的相对稳定性。因此，在系统校正设计中，一般不单独使用比例控制。第10页/共52页15.2.2 15.2.2 比
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