PID控制及在汽车上的应用实用教案.pptx

PID控制及起在车辆(chēliàng)上的应用
★　PID控制简介
★　比例(P)控制规律
★ 积分(I)控制规律
★　比例积分(PI)控制规律
★ 比例微分(PD)控制规律　
★　比例积分微分(PID)控制规律
★ 在汽车(qìchē)方面的应用
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PID控制(kòngzhì)简介
PID( Proportional Integral Derivative)控制是最早发展起来的控制策略之一，由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高，被广泛应用于工业过程控制，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统。
从信号(xìnhào)变换的角度而言，超前校正、滞后校正、滞后－超前校正可以总结为比例、积分、微分三种运算及其组合。
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比例控制规律(guīlǜ)
具有(jùyǒu)比例控制规律的控制器称为比例(P)控制器,其传递函数为:
这表明,P控制器的输入信号成比例地反映输出(shūchū)信号。 　　　　　　　　优点:它的作用是调整系统的开环比例系数，提高系统的稳态精度，减低系统的惰性，加快响应速度。 　　　　　　　　缺点:仅用P控制器,过大的开环比例系数不仅会使系统的超调量增大,而且会使系统稳定裕度变小,甚至不稳定。
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比例控制规律(guīlǜ)
系统(xìtǒng)的闭环传递函数：
带有P控制器的反馈(fǎnkuì)控制系统:
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积分控制规律(guīlǜ)
具有积分控制规律(guīlǜ)的控制器称为积分(I)控制器,其传递函数为:
在控制系统中,采用积分控制器可以提高系统的型别,消除或减小稳态误差(wùchā),使系统的稳态性能得到改善。
输出信号和输入信号的关系：
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积分控制规律(guīlǜ)
优点：积分控制器的输出是反映的输入信号的积累，因此可以(kěyǐ)用来消除稳态误差。
带Ｉ控制器的系统(xìtǒng)输入输出示意图
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积分控制规律(guīlǜ)
缺点：积分控制器的加入会影响(yǐngxiǎng)系统的稳定性，使系统的稳定裕度减小。
　带有I控制器的反馈控制系统:
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PI控制(kòngzhì)规律
PI控制(kòngzhì)的传递函数：
PI控制器不但保持了积分控制器消除(xiāochú)稳态误差的“记忆功能”，而且克服了单独使用积分控制消除(xiāochú)误差时反应不灵敏的缺点
输出信号和输入信号的关系：
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PI控制(kòngzhì)规律
三种控制(kòngzhì)作用的对比曲线
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PD控制(kòngzhì)规律
PD控制的传递函数：　
　输出信号(xìnhào)和输入信号(xìnhào)的关系：
PD控制只在动态过程中才起作用，对恒定稳态情况起阻断作用。因此，微分控制在任何(rènhé)情况下都不能单独使用。
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