PID调节器VIP免费

PID 调节器 在机电控制系统中，为了改进反馈控制系统的性能，人们经常选择各种各样的校正装置，其中最简单最通用的是比例—积分—微分校正装置，简称为PID 校正装置或PID 控制器。这里P 代表比例，I 代表积分，D 代表微分。 （一） 比例控制器（P 调节） 在比例控制器中，调节规律是：控制器的输出信号u 与偏差e 成比例。其方程如下： eKuP (7.7) 式中PK 称为比例增益。 其传递函数表示为 PjKsG)( (7.8) 从减小偏差的角度出发，我们应该增加PK ， 但是另一方面，PK 还影响系统的稳定性，PK 增加通常导致系统的稳定性下降，过大的PK 往往使系统产生激烈的振荡和不稳定。因此在设计时必须合理的优化PK ，在满足精度要求下选择适当的PK 值。 增益调整是系统校正与综合时最基本、最简单的方法。这里，我们主要讨论在单位反馈系统中，应用M 圆的概念来确定开环增益，使系统闭环谐振峰值满足某一期望值。 在乃奎斯特图上，M 圆的轨迹如图7-14 所示。如果rM ＞ 1，那么从原点画一条到所7-14 M 圆 期望的rM 圆的切线，该切线与负轴的夹角为ψ , 如图7-14 所示。根据三角关系，有 rrrrrMMMMM111si n222 (7.9) 图7-15 控制系统 由切点P 作负实轴的垂线，该垂线与负实轴的交点为A，容易证明A 点坐标为（-1，j0）。 考虑图7-15 所示的单位反馈系统，确定增益K，使得闭环系统具有所期望的谐振峰值rM (rM ＞1）。根据上述M 圆特点，确定增益K 的步骤如下： ① 画出标准化开环传递函数  KjG/的乃奎斯特图； ② 由原点作直线，使其与负实轴夹角ψ 满足 rM1a r c s i n ③ 试作一个圆心在负实轴的圆，使得它既相切于  KjG/的轨迹，又相切于直线PO； ④ 由切点P 作负实轴的垂线，交负实轴于 A 点； ⑤ 为使试作的圆相应于所期望的rM 圆，则 A 点坐标应为（-1，j0）； ⑥ 所希望的增益K 应使点A 坐标调整到（-1，j0），因此 K＝1/OA。 这里，谐振频率r 就是圆与 KjG/轨迹切点上的频率。 例 一单位反馈系统开环传递函数为  1ssKsG 确定增益K，使得 4.1rM。 Xi(s)Xo(s)图7-16 利用M 圆来确定K 值 解： ① 画出标准化传递函数的极坐标图，如图7-16 所示，则 11jjKjG ② 求 6.454.11arcsin1arcsinrM ③ 作直线 OP，使 OP 与负实轴夹...