这就是说,在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的,比例项的作用仅 是放大误差的幅值,而目前需要增加的是“微分项”,它能预测误差变化 的趋势,这样,具有比例+微分的控制器,就能够提前使抑制误差的控 制作用等于零,甚至为负值,从而避免了被控量的严重超调。所以对有 较大惯性或滞后的被控对象,比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节 过程中的动态特性。
它能敏感出误差的变化趋势,可在误差信号出现之前就起到修正误差的作 用,有利于提高输出响应的快速性,减小被控量的超调和增加系统的稳定 性。但微分作用很容易放大高频噪声,降低系统的信噪比,从而使系统抑 制干扰的能力下降。
思考题:
如图所示,指出系统如 何实现PID控制。
§ 2 PID控制器频率分析
PID控制器是实际工业控制过程中应用最广泛、最
成功的一种控制方法。
§ PID控制器基本结构
PID:Proportional Integral Derivative
PID控制:对偏差信号e(t)进行比例、积分和微分运算变换
后形成的一种控制规律。 “利用偏差、消除偏差” yr e PID
u G(S)
yo
PID控制器的输入输出关系为:
de(t)
u(t) = KPe(t)+ KI e(t)dt + ∫0 ?dt KD t 相应的传递函数为:
G(s) = U(s) = K +
s + KDs P KI E(s)
在很多情形下,PID 控制并不一定需要全部的三项控制
作用,而是可以方便灵活地改变控制策略,实施P、PI、PD 或PID 控制。
(比例)控制
R2
R1
-
ui(t)
+
Gc(s) = Uo(s)
RU=2 i(s) uo(t)
? KP 2
P?R
PID控制经典培训教程
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