燕山大学自动化系：《计算机控制系统——微机控制技术》第四章 直接数字控制及其算法

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 第四章直接数字控制及其算法 4.1PID调节 4.2PID算法的数字实现 4.3PID算法的几种发展 4.4PID参数的整定 4.5大林算法

第四章 直接数字控制及其算法 第四章 直接数字控制及其算法 4.1 PID调节 4.2 PID算法的数字实现 4.3 PID算法的几种发展 4.4 PID参数的整定 4.5 大林算法

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 4.1PID调节 4.1.1PD调节器的优点 4.1.2P|D调节器的作用 返回本章首页 ●●●●●●@●●●

第四章 直接数字控制及其算法 4.1 PID调节 4.1.1 PID调节器的优点 4.1.2 PID调节器的作用 返回本章首页

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 4.1.1PID调节器的优点 PID调节器之所以经久不衰,主要 有以下优点。 1.技术成熟 2.易被人们熟悉和掌握 3.不需要建立数学模型 4.控制效果好 ●●●e●@ 返回本节 ●●●●●●

第四章 直接数字控制及其算法 4.1.1 PID调节器的优点 PID调节器之所以经久不衰，主要 有以下优点。 1. 技术成熟 2. 易被人们熟悉和掌握 3. 不需要建立数学模型 4. 控制效果好 返回本节

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 4.1.2PID调节器的作用 1.比例调节器 2.比例积分调节器 3.比例微分调节器 4.比例积分微分调节器

第四章 直接数字控制及其算法 4.1.2 PID调节器的作用 1. 比例调节器 2. 比例积分调节器 3. 比例微分调节器 4. 比例积分微分调节器

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 1.比例调节器 1.比例调节器 比例调节器的微分方程为: y=Kpe(t) (4-1) 式中: y为调节器输出;K为比例系数;e(t)为调节器输入偏差。 由上式可以看出,调节器的输出与输入偏差成正比。因 此,只要偏差出现,就能及时地产生与之成比例的调节 作用,具有调节及时的特点。比例调节器的特性曲线, 如图4-1所示

第四章 直接数字控制及其算法 1. 比例调节器 1. 比例调节器 比例调节器的微分方程为： y=KP e(t) （4-1） 式中： y为调节器输出；Kp为比例系数； e(t)为调节器输入偏差。 由上式可以看出，调节器的输出与输入偏差成正比。因 此，只要偏差出现，就能及时地产生与之成比例的调节 作用，具有调节及时的特点。比例调节器的特性曲线， 如图4-1所示

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● e(t) 0 KP e(t) t 0 图4-1阶跃响应特性曲线

第四章 直接数字控制及其算法 图4-1 阶跃响应特性曲线 e(t) y 0 0 t t KP e(t)

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 2.比例积分调节器 2.比例积分调节器 所谓积分作用是指调节器的输出与输入偏差的积 分成比例的作用。积分方程为 y=e(t)dt (4-2) 式中: T是积分时间常数,它表示积分速度的大小,T越大, 积分速度越慢,积分作用越弱。积分作用的响应特性 曲线,如图4-2所示

第四章 直接数字控制及其算法 2. 比例积分调节器 2. 比例积分调节器 所谓积分作用是指调节器的输出与输入偏差的积 分成比例的作用。积分方程为： 式中： TI是积分时间常数，它表示积分速度的大小，TI越大， 积分速度越慢，积分作用越弱。积分作用的响应特性 曲线，如图4-2所示

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● e(t) t 图42积分作用响应曲线

第四章 直接数字控制及其算法 图4-2 积分作用响应曲线 e(t) y 0 0 t t

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● 若将比例和积分两种作用结合起来,就构成P调 节器,调节规律为: y=Kpe(t)+e(t)dt (4-3) PI调节器的输出特性曲线如图4-3所示

第四章 直接数字控制及其算法 若将比例和积分两种作用结合起来，就构成PI调 节器，调节规律为： PI调节器的输出特性曲线如图4-3所示

第四章直接数字控制及其算法 e●●●e●●●●●●●●●●●●●●●●●0●●●●●●●●●0●●●●●●●0●●●●●●●●●。●●●●●● e(t) y2 KI KP e(t) y1=KP e(t) 图4-3P调节器的输出特性曲线

第四章 直接数字控制及其算法 图4-3 PI调节器的输出特性曲线 e(t) y 0 0 t t y1=KP e(t) K1 KP e(t) y2