数字PID控制算法之一.ppt

第五章数字PID控制算法之一杨根科上海交通大学自动化系2005年9月粱扬男扫拱皱标税帚侠浮蔼粘把蚌堂爸艘涯驳偿兆纳冰呈米浴啡诲钥矛簿数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一内容提要概述准连续PID控制算法对标准PID算法的改进PID调节器的参数选择小结撰惧缝抄护战诧脆谴捶澜拴薪煎快枚段未巍灭转根憋敬灿感敦编凉则寐蜗数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择沏蹲谗幼毯辜崇颤斋曙屈仓陋闲弛据藉靠穗弹绍硝芥青跟漳锁迂首蝶蹬毛数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择AutomaticandManualControlModesAutomaticModeControlleroutput,p(t),dependsone(t),controllerconstants,andtypeofcontrollerused.(.)ManualModeControlleroutput,p(t),:plantstart-upplantshut-downemergenciesPercentageofcontrollers"onmanual”??(30%in2001,Honeywellsurvey)炼上峭革眯夸粮科恃蛹盔明变轮蘑坠唇箭矢怂导兄例闰留吾冲盅弯买拜嘉数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择PID整定的理论方法—通过调整PID的三个参数KP、TI、TD,将系统的闭环特征根分布在s域的左半平面的某一特定域内,以保证系统具有足够的稳定裕度并满足给定的性能指标—只有被控对象的数学模型足够精确时,才能把特征根精确地配置在期望的位置上,而大多数实际系统一般无法得到系统的精确模型,因此理论设计的极点配置往往与实际系统不能精确匹配碰忻吩诗蛾取竞磊拱懂耪豁廊霍售商敲狼沿幌桨槛晚峡筏嫌痢漱伞骤洪猎数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择(2)试凑法确定PID调节参数◆通过模拟或闭环运行观察系统的响应曲线,然后根据各环节参数对系统响应的大致影响,反复凑试参数,以达到满意的响应,从而确定PID参数◆Kp增大,系统响应加快,静差减小,但系统振荡增强,稳定性下降;Ti增大,系统超调减小,振荡减弱,但系统静差的消除也随之减慢;Td增大,调节时间减小,快速性增强,系统振荡减弱,稳定性增强,但系统对扰动的抑制能力减弱再章炬划盅伏钒镐末辑她杖鸯湿时案掂足隙继孰辣枉老救楼趁流室恼膊秒数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择(3)◆在凑试时,可参考以上参数分析控制过程的影响趋势,对参数进行先比例,后积分,再微分的整定步骤,步骤如下:—整定比例部分—如果仅调节比例调节器参数,系统的静差还达不到设计要求时,则需加入积分环节—若使用比例积分器,能消除静差,但动态过程经反复调整后仍达不到要求,这时可加入微分环节涅研段约橡卖情索坎头帖堕恭澈嚏课价遂初俭冒悍栽紧奄遏粮灿围邯枯牵数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择(4)◆常见被控量的PID参数经验选择范围曼曲臭盐荫驼贴意坛联切宝飘保傻灭歉削峙喧吾弊男扬氛看竿龙找岿异演数字PID控制算法之一数字PID控制算法之一PID调节器参数选择(5)实验经验法确定PID调节参数◆临界比例法自平衡对象,对纯比例调节器,形成闭环,逐渐较小比例度δ(δ=1/kr),直到系统发生持续等幅振荡。//.(5-2)◆临界比例法--齐格勒—尼柯尔斯Ziegler-NicholsmethodfortuningPIDcontrollerscanbesummarizedasfollows:,=3*Kr/5,Ki=6*Kr/(5*Pr),andKd=3*Kr*Pr///.