最新数字PI调节器讲课稿.ppt

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1、3.4数字PI调节器3.4.1模拟PI调节器的数字化按模拟系统的设计方法设计调节器离散化数字控制器的算法__________________________________________________PI调节器的传递函数PI调节器时域表达式其中KP=Kpi为比例系数KI=1/为积分系数（3-13）（3-14）__________________________________________________PI调节器的差分方程将上式离散化成差分方程，其第k拍输出为（3-15）其中，Tsam为采样周期______________________________________

2、____________数字PI调节器算法位置式PI调节器的结构清晰，P和I两部分作用分明，参数调整简单明了，但需要存储的数据较多。有位置式和增量式两种算法：位置式算法——即为式(3-15)表述的差分方程，算法特点是：比例部分只与当前的偏差有关，而积分部分则是系统过去所有偏差的累积。__________________________________________________增量式PI调节器算法PI调节器的输出可由下式求得（3-17）（3-18）__________________________________________________限幅值设置在程序内设置限幅值u

3、m，当u(k)>um时，便以限幅值um作为输出。不考虑限幅时，位置式和增量式两种算法完全等同。考虑限幅时，增量式PI调节器算法只需输出限幅，而位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅。__________________________________________________1.积分分离算法基本思想在微机数字控制系统中，把P和I分开。当偏差大时，只让比例部分起作用，以快速减少偏差；当偏差降低到一定程度后，再将积分作用投入，既可最终消除稳态偏差，又能避免较大的退饱和超调。3.4.2改进的数字PI算法_______________________________________

4、___________2.积分分离算法积分分离算法表达式为（3-19）其中δ为一常值。积分分离法能有效抑制振荡，或减小超调，常用于转速调节器。____________________________________________________________________________________________________3.5按离散控制系统设计数字控制器控制系统等效连续环节调节器脉冲传递函数采样、保持数字控制器模拟化分析连续系统理论离散化分析离散系统理论数字化__________________________________________________3

5、.5.1系统数学模型U*nUnUiUi*TsamIdIdLUd0××××数字式PI调节器零阶保持器Tsam－转速环采样周期__________________________________________________系统简化如果采用工程设计法，将电流内环矫正为典型I系统，则可将系统简化如下图所示：*nKasesTsam--1121+SsTKibsTCRmedI-dLI-+1+sTKonanASRsamTsamTKn*TsamTsamIdIdL电流内环的等效传递函数其中，电流反馈系数换成电流存储系数K___________________________________

6、_______________（3-23）（3-26）*nKasesTsam--1121+SsTKibsTCRmedI-dLI-+1+sTKonanASRsamTsamTKn*TsamTsamIdIdL电流内环的等效传递函数转速反馈通道传递函数其中，K为转速反馈存储系数__________________________________________________3.5.2控制对象传递函数的离散化控制对象连续传递函数(3-27)其中__________________________________________________(3-28)则其中将两个小惯性环节合并，T

7、∑n=Ton+2T∑i__________________________________________________z变换过程(3-29)应用z变换线性定理得(3-30)部分分式法，查表求z变换得其中__________________________________________________控制对象性能分析p1012p-1z平面单位圆1zReIm控制对象的脉冲传递函数具有两个极点，p1=1；一个零点z1，位于负实轴上。________________________