zw5计算机控制系统的模拟化设计

《zw5计算机控制系统的模拟化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第5章计算机控制系统的模拟化设计5.1概述图5.1典型的计算机控制系统H（3）图5.2零阶保持器的信息传递5.2对数频率特性法校正图5.3例5.1的计算机控制系统图5.4例5」系统的对数频率特性5.3数字PID控制图5.5PID调节器的方框图0/%L”(2-e~sTA10r（5）5巧S(Wl)(s+2)F1S图5.6数字PID调节器的方框图恥）十图5.7带数字PID调节器的计算机控制系统比例积分控制K『l•K尸0」05图5.8比例枳分微分控制吋系统的输岀响应e(kT)5.4数字PID控制的改进5.4.1积分分离PID控制算法图5.10积分分离PID系统I入口图5」1积分分离PID控制算法

2、流程图图5.12积分分离PID控制的效果5.4.2不完全微分PID算法E($)图5」3不完金微分PID控制u{kT)(a)普通数字PID控制(b)不完全微分数字PID控制u(kT)讥T-d匚・图5.14数字PID调节器的控制作用5.4.3微分先行PID算法1+7>1+0.1^；Rsjf…(b)偏差微分(a)输岀量微分5・4.4带死区的PID控制T图5.16带死区PID的结构Q伙门—/T.

3、入口t输岀图5.17带死区PID的算法流程图5.5数字PID调节器参数的整定5.5.1PID调节器参数对控制性能的影响图5」8负反馈控制系统的方框图1•比例控制Kp对系统性能的影响(a)Kp偏大(b)Kp

4、太大M)A亠厂(C)心适合>v；T2丿竹偏小(e)心太小图5.19不同Kp对控制性能的彩响图5.20积分控制Ti对控制性能的影响2.积分控制Ti对控制性能的影响2.微分控制Td对控制性能的影响(a)几偏大(c)几合适(b)几偏小图5.22各种控制规律对控制性能的彩响2.控制规律的选择5.5.2采样周期T的选择控制回路功能降低眾佳采样周期釆样周期卩图5.23从功能和经济上选择最佳采样周期表5.1常见对象选择采样周期的经验数据受控物理晟采样周期/S备注流量1〜5优先选用1〜2s压力3〜10优先选用6〜8s液位6〜8优先选用7s温度15-20取纯滞后时间常数成分15〜20优先选用18s5.5.3

5、扩充临界比例度法选择PID参数图5.24扩充临界比例度实验曲线表5.2扩充临界比例度法PII）参数计算公式控制度控制规律TT..Kp/K..1.05PIPID0.030.0140.550.630.880.490.141.20P1PID0.050.0430.190.470.910.470.161.50PIPID0.140.090.420.310.990.430.202.00PIPID0.22A1OV.1U0.360.271.05f4AU.20.22模拟调节器PIPII)0.570.700.830.500.13Zicglcr-NicholsPI——0.450.83整定式PII)——0.600

6、.500.1255.5.4扩充响应曲线法选择PID参数表5.3扩充响应曲线法PID数字调节器参数计算公式控制度控制规律77rKp/(Tm./r)T,/rTfl/r1.05PIPID0.100.050.841.153.402.000.451.20PIPID0.200.160.781.003.601.900.551.50PIPI1)0.500.340.680・853.901.620.652.00PIPID0.800.600.570.604.201.500.82模拟调节器PIPID0.901.203.302.000.40Ziegler-Nichols整定式PIPID0.901.203.303.0

7、00.505.5.5PID归一参数的整定法5.5.6变参数的PID控制5.6数字PID调节器参数的自寻最优控制5.6.1性能指标的选择5.6.2寻优方法图5.25单纯形法的反射•与反射点图5.26单纯形加速算法流程图5.6.3自寻最优数字调节器的设计5.7练习题