PID校正直流闭环调速系统.docVIP

未加PID的直流闭环调速系统框架如下图： 图像显示如下： 加PID控制的直流闭环调速系统框图如下： 为了分析纯比例P的作用，取Td=0,Ti=0,Kp=1~5，则系统的阶跃响应特性如下图所示。 由图可知，随着Kp值的增大，闭环系统的阶跃响应的超调量增大，响应速度快，但相对稳定性变差。 分析积分I对系统性能的影响时，取Kp=1,Td=0，积分时间常数Ti=0.03,0.05,0.07,0.09。 由图可知，随着Ti值的减小，积分作用变强，闭环系统阶跃响应的超调量增大，系统响应速度略微变快，但其系统相对稳定变差。 分析D对系统性能的影响时，取Kp=0.01，Ti=0.01，微分的时间常数Td=12，Td=24，Td=48，Td=84时。 由图可知，由于微分校正的作用，在曲线的起始上升阶段出现尖锐的波峰，之后呈衰减震荡，且随着Td值的增大，微分作用增强，闭环系统阶跃响应的超调量增大，但经过尖锐的起始上升段后响应速度有所变慢。 未加PID时系统阶跃响应分析： n1=[1];d1=[0.017 1];s1=tf(n1,d1); n2=[1];d2=[0.075 0];s2=tf(n2,d2); sys1=feedback(s1*s2,1); step(sys1) hold on n3=[0 44];d3=[0.00167 1];s3=tf(n3,d3); sys2=(sys1)*(s3); step(sys2) n4=[1];d4=0.0612;s4=tf(n4,d4); sys3=feedback(sys2,0.0612); step(sys3) hold off nyquist(sys3) hold off bode(sys3) hold off 当有PID控制器时对以上三种情况阶跃响应单一分析如下： 【一】．取TD=0,T1=∞,KP=1～5 step(sys3) hold on sys4=feedback(sys2,0.0612);step(sys4) n5=[0 88];d5=[0.00167 1];s3=tf(n5,d5); n5=[0 88];d5=[0.00167 1];s5=tf(n5,d5); n6=[0 132];d6=[0.00167 1];s6=tf(n6,d6); n7=[0 176];d7=[0.00167 1];s7=tf(n7,d7); n8=[0 220];d8=[0.00167 1];s8=tf(n8,d8); hold on sys5=(sys1)*(s5); sys51=feedback(sys5,0.0612); step(sys51) hold on sys6=(sys1)*(s6); sys61=feedback(sys6,0.0612); step(sys61) sys7=(sys1)*(s7); sys71=feedback(sys7,0.0612); step(sys71) sys8=(sys1)*(s8); sys81=feedback(sys8,0.0612); step(sys81) hold off step(sys3) nyquist(sys3) hold on nyquist(sys4) nyquist(sys51) nyquist(sys61) nyquist(sys71) nyquist(sys81) hold off bode(sys3) hold on bode(sys4) bode(sys51) bode(sys61) bode(sys71) bode(sys81) hold off 【二】．取 KP=1,TD=0,积分时间常数T=0.03,0.05,0.07,0.09,0.13,0.2 step(sys3) n9=[0.03 1];d9=[0.03 0];s9=tf(n9,d9); sys9=(sys1)*s9*s3; sys91=feedback(sys9,0.0612); step(sys91) hold on n10=[0.05 1];d10=[0.05 0];s10=tf(n10,d10); sys10=(sys1)*s10*s3; sys101=feedback(sys10,0.0612); step(sys101) n11=[0.07 1];d11=[0.07 0];s11=tf(n11,d11); sys11=(sys1)*s11*s3; sys111=feedback(sys11,0.0612); step(sys111) n12=[0.09 1];d12=[0.09 0];s12=tf(