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1、设计一:二阶系统的PID控制器设计及参数整定一设计题目G (s) = s 2 + 2 s + 25二设计规定1.控制器为p控制器时,变化比例系数大小,分析其对系统性能日勺影响并绘制相应曲线。2.控制器为pi控制器时,变化积分时间常数大小,分析其对系统性能勺影响并绘制相应曲线。(例如当kp=50时,变化积分时间常数)3.设计PID控制器,选定合适勺控制器参数,使闭环系统阶跃响应曲线勺超调量。20%,过渡过程时间Ts2s,并绘制相应曲线。控制器Ct)图2闭环控制系统构造图三设计内容1-控制器为P控制器时,变化比例系数kp大小P控制器勺传递函数为:Gp(s) = Kp,变化比例系数kp大小,得到系统
2、勺阶跃响应曲线仿真成果表白:随着Kp值日勺增大,系统响应超调量加大,动作敏捷,系统日勺响 应速度加快。Kp偏大,则振荡次数加多,调节时间加长。随着Kp增大,系统勺 稳态误差减小,调节应精度越高,但是系统容易产生超调,并且加大Kp只能减 小稳态误差,却不能消除稳态误差。程序:num=1;den=1 2 25;sys=tf(num,den);for Kp=1,10:20:50y=feedback(Kp*sys,1);step(y);hold ongtext(num2str(Kp);end2-控制器为PI控制器时,变化积分时间常数T大小(K = 50为定值) ip11PI控制器日勺传递函数为:G可(
3、s) = Kp + T_,变化积分时间常数T大小,I得到系统勺阶跃响应曲线仿真成果表白:Kp=50,随着Ti值勺加大,系统勺超调量减小,系统响应速度略 微变慢。相反,当Ti勺值逐渐减小时,系统勺超调量增大,系统勺响应速度加 快。Ti越小,积分速度越快,积分作用就越强,系统震荡次数较多。PI控制可 以消除系统勺稳态误差,提高系统勺误差度。程序num=1;den=1 2 25;Kp=50;sys=tf(num,den);for Ti=1:2:7PI=tf(Kp*Ti 1,Ti 0);y=feedback(PI*sys,1);step(y,8)hold ongtext(num2str(Ti);end3-控制器为PID控制器时,变化微分时间常数气大小(Kp = 50 , % = 0.15 )1 1PID控制器日勺传递函数
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