基于三阶最佳设计法的串联校正器的设计.pdfVIP

2013年第6期 工业仪表与 自动化装置 ·109 · 基于三阶最佳设计法的串联校正器的设计 喻 俊 (西安工程大学 电子信息学院，西安710048) 摘要：目前在工程实践中，对线性定常控制系统常用的3种校正方法有串联校正、反馈校正和 复合校正，而三阶最佳设计法是在 串联综合校正法的基础上，按照最佳性能的要求来设定相应的 PID控制器，使得期望特性能进一步的规范化和简单化，最终能够实现一定要求的控制规律。通过 仿真结果表明，这种设计方法易于实现，而且大大地改善了系统的控制性能。 关键词：线性定常控制系统；三阶最佳设计法；PID控制器 中图分类号：0231 文献标志码 ：A 文章编号：1000—0682(2013)06—0109—03 Design ofseriescorrectorbased onthethird--orderbestdesign YuJun (SchoolofElectronicandInformation，Xi’anPolytechnicUniversity，Xi’an710048，China) Abstract：Therearethreecorrectionmethodswhicharetheseriescorrection，~edbackcorrectionand compositecorrectionusuallyused forlineartime——invariantcontrolsystem in the engineeringpractice currently．Thethird—orderbestdesignisbasedontheseriessyntheticcorrectionmethod ，inaccordance withthebestperformancerequirementstosettheappropriatePID controller，makingthedesiredproperties morestandardizedandeasier，andeventuallybeabletoachievecertainrequirementsofcontrollaw．The simulationresultsshow thatthisdesigniseasytopractice，butalsogreatlyimprovecontrolperformanceof thesystem ． Keywords：lineartime～invariantcontrol；third—orderbestdesign；PID controller 一 个积分环节 (I)和一个微分环节 (D)，其传递函 0 引言 数为： 在系统的校正设计方法中，串联校正设计法较 L Gi(s)= + + ，s 为简单 ，也比较容易对信号进行各种必要形式的变 换 ，在工程实践中得到广泛的应用。随着现代控制 1)当k：W0，，=0时，PID控制器就变成了P 技术的不断发展，需要考虑的因素越来越多，不仅需 控制器，传递函数则变为： 要保证系统有 良好的控制性能，而且要求易于实现， G1(s)= 1 经济性好和可靠性高。为了满足现代控制的要求， 比例环节(P)实质上是一个具有可调增益的放 该文提出了三阶最佳设计法，该方法是通过设定一 大器，在串联校正中，通过增大k，可以提高系统的 种最佳的PID校正装置，将系统校正为三阶系统，并 开环增益，减小系统的稳态误差