Zx15-PID校正.ppt

谐振峰值 截止频率 3、频域性能指标 谐振频率 带宽 第五章、稳定性分析 1、劳斯判据 2、奈氏判据（对数判据） 3、稳定性指标 闭环系统稳定的条件 闭环系统极点在[s]左半平面 闭环系统特征方程系数判断 （劳斯判据） 开环频率特性轨迹判断 （奈氏判据） 开环对数频率特性轨迹判断 （对数判据） 稳定性的指标 1、劳斯判据 针对的是闭环传递函数的特征方程 劳斯数列的列写 特殊情况的处理 2、奈氏判据 闭环系统稳定 闭环极点不在s右半平面 1+G(s)H(s)的零点不在s右半平面 1+G(jω)H(jω)的轨迹逆时针包围原点圈数为P G(jω)H(jω)的轨迹逆时针包围 （-1，j0)圈数为P ( I )根据ω由 0到+∞的开环频率特性进行判断 （II) 根据正负穿越概念进行判断 （III) 含积分环节时补充曲线的绘制 对于从0到+ ∞的开环轨迹，其补充轨迹为从G(0+)开始逆时针做的v?/2的圆弧。 V=1 V=2 V=2 V=3 3、稳定性指标 相位裕量的概念和求取方法 幅值裕量的概念和求取方法 只有当相位裕量和幅值裕量都为正时,系统才是稳定的. 复习（中） 3. 方框图的化简 主要方法: 将串联环节、并联环节和基本反馈环节用一个等效环节代替。 关键: 解除交叉结构．即移动分支点或相加点，使被简化的环节中不存在与外部相连的分支点和相加点 前向通道乘积保持不变 反馈回路乘积保持不变 相加点和引出点不互换 反馈系统传递函数 前向传递函数 开环传递函数 闭环传递函数 干扰作用下，系统的输出 第三章 瞬态响应 1、一阶系统的时间响应 1、一阶系统 xi xo Xo(s)= G(s)Xi(s) T是一阶系统的时间常数，T越大，响应的上升时间越长，响应速度越慢。 2、二阶系统的时间响应 标准形式 衰减指数 阻尼振荡频率 o Re Im β 极点和响应之间的关系 不稳定 稳定 主导极点的含义 对系统的性能起主导作用 1. 实部绝对值远比其它极点为小 2.附近没有零点存在 时域指标 二阶系统的响应指标 （1）上升时间 （2）峰值时间 （3）最大超调量 （4）调整时间 第四章、频域分析 基本内容 1、幅相频率特性 2、对数频率特性 3、频域性能指标 1、幅相频率特性 频率特性的基本概念 频率特性的求取方法 幅频特性 相频特性 典型环节的频率特性 积分环节 惯性环节 微分环节 一阶微分 系统开环频率特性的形状 1、低频由系统积分环节的个数决定 2、高频以-(n-m)×90o趋于原点。 2、对数频率特性 1 10 100 2 5 0.3 0.7 十倍频程 dec Bode图的绘制 重点 1、化成标准形式 确定增益K和 各个转折频率 2、确定低频形状 0型系统 20lgK I型以上系统 20lgK 1 3、在每个转折频率处改变渐近线斜率 4、相频特性根据每个环节的相角进行叠加 坐标轴 40 40 最小相位系统的概念 在右半平面无极点和零点的系统称为最小相位系统，反之，为非最小相位系统。 在具有相同幅值特性的系统中，最小相位系统的相角变化范围最小。 第15节 　ＰＩＤ校正 PID 校正 PID控制是历史最久、生命力最强的基本控制方式。 PID具有以下优点： 1、原理简单、使用方便。 2、适应性强。 3、鲁棒性强。控制对象特性的变化对控制性能影响不大。 15.1 P 控制器 (Proportional) Kp + _ u(t) e(t) 控制器的输出u(t)成比例地反映输入信号e(t) （1）时域角度分析比例控制器的作用 — 闭环传递函数 稳态位置误差 1）提高系统的响应速度 2）减小系统的稳态误差 加大比例系数Kp 加快经济发展速度， 缩小和发达国家的距离 对于稳态误差不为零的系统，提高比例系数可以减小误差 随比例系数的提高，系统的响应速度加大。 你会摔倒的 放慢脚步吧！ 我的速度很快！ （2）频域角度分析比例控制器的作用 Kp增加 剪切频率增加 相位裕量 减小 L/dB φ -90o -180o 随着比例系数的加大 1、系统的稳态误差减小 2、响应速度变快 3、稳定程度变差 比例控制的特点 15.2 PI 控制(Proportional +Integral) (1) 积分控制 — 加入积分控制器后，系统阶跃信号下的稳态误差为零。 当输入为零时，由扰动引起的输出为 可否加入积分环节？ 当输入为零时，由扰动引起的输出为 （2）PI 控制 PI控制器 + _ u(t) e(t) 积分的作用 提高系统的稳态误差，改善系统的稳态性能。 Ti的值越小，积分作用越强。随Ti值的增加，系统可