实验三PID 控制器参数对系统性能的影响Word下载.docx
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(三)微分时间常数TD对系统性能的影响。
闭环PID模拟控制仿真系统仿真原理图
(一)比例系数KP对系统性能的影响
1.对动态特性的影响
Kp=10;
输入波形:
输出波形:
静态误差波形:
Kp=100;
偏大
输出波形
Kp=500;
太大
✓比例系数加KP大,使系统的动作灵敏,速度加快。
✓KP偏大,则振荡次数增加,调节时间加长。
✓KP太大,系统会趋于不稳定。
✓KP太小,又会使系统动作缓慢。
2.对稳态误差的影响
Kp=5;
稳态误差图形
Kp=100稳态误差波形
✓加大比例系数KP,在系统稳定的情况下,可以减少稳态误差ess,提高控制精度。
✓但加大KP只是能够减少稳态误差ess,不能完全消除稳态误差ess。
(二)积分时间常数TI对系统性能的影响
Kp=20;
Ti=0.5时
Ti=1时
TI=200时
没有积分波形图:
✓TI太小时,系统将不稳定。
✓TI偏小,则系统振荡次数较多。
✓TI太大时,对系统性能的影响减少。
✓当TI合适时,过渡过程的特性则比较理想。
3.对稳态误差的影响
稳态误差波形图
TI=4;
I=200时
✓积分控制能消除系统的稳态误差ess,提高控制系统的控制精度。
✓但若TI太大时,积分作用太弱,以至不能减少稳态误差ess。
(三)微分时间常数TD对系统性能的影响
微分控制可以改善动态特性,如超调量减少,调节时间缩短,允许加大比例控制,使稳态误差减少,控制精度提高。
Ti=10;
当Td=0.5时;
当Td=0.01时
当Td=0.1时;
✓TD偏大时,无超调量,调节时间较长。
✓TD偏小时,超调量也较大,调节时间也较长。
✓当TD合适时,可以得到比较满意的过渡过程。
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PID模拟系统全程图