|
1.PID参数整定的基本方法 调节器PID参数整定方法可以分为时域整定和视屏整定两大类。时域方法中最基本的是Ziegler和Nichol提出的Z-N阶跃响应法。在实际的应用中传统的Z-N整定方法有着多种类型，最常见的有Cohen.Coon法和CHR法。其中CHR方法就是通过改变阶跃响应以得出较好的闭环特性的一种方法。 2.仿真实例 为了改善系统的性能，在系统中引入形如：  的串联校正网络，以改善系统的闭环极点。但是，Gc同时也会在系统闭环传递函数中增加一个新的零点。这个新增的零点肯定会严重影响闭环函数的动态性能。此时要考虑在系统的输入串接一个前置滤波器，以消除新增闭环零点的不利影响。设带有前置滤波器的控制系统乳图1所示，被控对象为  ；校正网络为PI调节器，前置滤波器为 ；系统的设计主要为：①系统阻尼比为0.707；②阶跃响应的超调量≦5%；③阶跃响应的调节时间≦ 0.6s。 本文来自www.eadianqi.com  图1 带前置滤波器的控制系统框图 试设计K1、K2及前置滤波器。 解：根据图1系统框图可得系统的闭环传递函数为  ;系统的闭环传递函数为 根据系统对阻尼比和调节时间的要求，令阻尼比为0.707，且由ts＜0.6s 自动控制网www.eadianqi.com版权所有 可求得ξWn≧7.33。取ξWn =8，故Wn=11.312.于是求出PI控制其参数为：  ;于是，无前置滤波器时，系统的上升时间为0.07s，峰值时间为0.2s，超调量为20.2%，调节时间为0.54s。显然，由于新增的零点的影响，超调量无法满足要求。考虑采用前置滤波器Gp(s)来对消闭环传递函数中的零点，并同时保持系统原有的直流增益不变，为此取  ；闭环传递函数变成 上升时间为0.29s，峰值时间为0.39s，超调量为4.3%，调节时间为0.55s |