直接数字控制及其算法.ppt

文档介绍：PID模拟控制器及其调节规律的数字化
PID调节器之所以经久不衰,主要有以下优点。
1. 技术成熟
2. 易被人们熟悉和掌握
3. 不需要建立数学模型
4. 控制效果好
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P- propotional control 比例控制 I- integral  control   积分控制D- differientational control 微分控制
1. 比例调节器
1. 比例调节器
比例调节器的微分方程为:
y=KPe(t) (4-1)
式中:
y为调节器输出;Kp为比例系数; e(t)为调节器输入偏差。
由上式可以看出,调节器的输出与输入偏差成正比。因此,只要偏差出现,就能及时地产生与之成比例的调节作用,具有调节及时的特点。比例调节器的特性曲线,如图4-1所示。
图4-1 阶跃响应特性曲线
2. 比例积分调节器
2. 比例积分调节器
所谓积分作用是指调节器的输出与输入偏差的积分成比例的作用。积分方程为:
式中:
TI是积分时间常数,它表示积分速度的大小,TI越大,积分速度越慢,积分作用越弱。积分作用的响应特性曲线,如图4-2所示。
图4-2 积分作用响应曲线
若将比例和积分两种作用结合起来,就构成PI调节器,调节规律为:
PI调节器的输出特性曲线如图4-3所示。
图4-3 PI调节器的输出特性曲线
3. 比例微分调节器
微分调节器的微分方程为:
微分作用响应曲线如图4-4所示。
PD调节器的阶跃响应曲线如图4-5所示。
4. 比例积分微分调节器
为了进一步改善调节品质,往往把比例、积分、微分三种作用组合起来,形成PID调节器。理想的PID微分方程为: