重庆大学计算机控制概述.pptx

第3章　常规数字控制器的设计方法;计算机控制系统的结构特点;计算机控制系统的结构特点;数字控制器的设计方法;模拟化设计方法;离散化设计方法;3.两种方法的比较;数字PID控制算法;PID控制规律;PID控制规律;比例调节器;比例积分(PI)调节器;PID控制规律;PID控制算法的计算机实现;位置式PID算法的原理图;递推式PID控制算法;PID增量式控制算法;递推式PID的程序框图;增量式PID算法的程序框图;PID中各控制规律的作用;微分项的改进;数字式低通滤波器;滤波器传递函数为一阶惯性环节;不完全微分PID;将上式分成比例积分和微分两部分，则;两种结构的特点;积分分离法;采用积分分离法的PID位置算法流程图;变速积分PID控制算法;返回;数字PID调节器的参数整定;Kp对系统性能的影响;Ti对系统性能的影响;Td对系统性能的影响;控制规律对控制性能的影响;采样周???的选定;采样周期的选定;实验确定法整定PID参数;试凑法 ;工程整定法确定PID调节参数; 1. 扩充临界比例度法 选T0.1对象纯滞后时间常数，闭环比例控制，增大Kp, 至产生等幅振荡，比例度?k=1/Kp, 得周期Tk和临界比例度?k。根据控制度查表可得控制器的参数。 控制度难测, 可试定其值。 控制度=1:1.05时可认为二者效果相当。有的系统不允许大幅振荡，做实验有风险。; 2．扩充响应曲线法 开环，求对象的阶跃响应，易实现，在曲线上最大斜率处作一条切线，求得对象的滞后时间θ和时间常数τ。查表3.2即可求得KP、TI、TD和T。 ;作业;最少拍数字控制系统;最少拍数字控制系统;z的方次越高，就意味着这个信号的持续时间越长。;如果;D(z) Ho(s) Gc(s);零阶保持器法;最少拍无差系统的设计;典型输入下最少拍系统的设计方法;单位阶跃输入时：;单位阶跃输入时的动态误差级数：;单位速度输入时：;例：设计计算机单位反馈控制系统，;对速度输入信号的误差传递函数和闭环传递函数;D(z)物理可实现的要求;闭环稳定性要求;最少拍快速有纹波系统设计时，应遵循以下原则： ? D(z)是在物理上可实现的有理多项式 ? Φe(z)应把G(z)的不???定极点作为自己的零点。 ? Φ(z)应把G(z)的单位园上和单位园外的零点作为Φ(z)的零点。 ? Φ(z)应包含G(z)中z-1的因子，其方次相同。;最少拍无纹波系统的设计;速度输入信号时的控制器传递函数;系统误差：;要实现上述目标，就是要使E2(z)成为z-1的有限多项式，或者在某项以后各项的系数相同。;P(z)是G(z) 的零点多项式;例：单位反馈计算机控制系统，系统广义对象脉冲传递函数为;解联立方程解得：a0= 1.407 , a1= -0.826 , b= 0.592;; T 2T 3T 4T 5T t