文档介绍：第四章控制系统的控制算法
第一节数字控制器的模拟化设计技术
第二节数字PID控制算法
第三节数字控制器的直接设计方法
模拟化设计思想
数字控制器的模拟化设计是将图所示的计算机控制系统看作是一个连续系统,然后采用连续系统设计方法设计出模拟控制器,在满足一定条件下,做出某种近似,从而将模拟控制器离散化成数字控制器。
模拟化设计步骤
按照对数频率特性法、根轨迹法等连续系统的校正方法,设计假想的模拟控制器D(S)。
正确地选择采样周期T。
将D(S)离散化为D(Z)
求出与D(S)对应的差分方程
根据差分方程编制相应程序。
PID控制器结构图
PID控制规律
比例作用(P)
比例积分作用(PI)
比例积分微分作用(PID)
比例作用
Kp增大,系统振荡增强,稳定性下降
Kp增大,系统静差减小,但不能消除静差
Kp无延时环节,快速性好,响应快
积分作用
Ti减小,积分作用增强,可消除静差
Ti减小,系统振荡增强,稳定性下降
有延时环节,快速性下降
微分作用
Td增大,系统振荡减弱,稳定性增强
Td增大,调节时间减小,快速性增强
不能消除系统静差
标准数字PID控制算法
为了实现微机控制生产过程变量,必须将模拟PID算式离散化,变为数字PID算式。
位置型PID算法:
增量型PID控制算法
利用增量型PID控制算法,可得到位置型PID控制算法的递推形式,即