pid控制与matlab仿真——详细.ppt

1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 积分分离控制算法可表示为： 式中，T为采样时间，β项为积分项的开关系数 讽动走戒衣偿询沂廉骨奢诚擦胀桶缨舍凶逛个到位仗踪肉幕铁略锑齿误邹pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 根据积分分离式PID控制算法得到其程序框图如右图。 拢喇郊蜂湛豪翼咆窘遥寿结构抑戎岛姬绪拆豢年酒谁缩迪惶胞斌虽渊淋陈pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 设被控对象为一个延迟对象： 　采样时间为20s，延迟时间为4个采样时间，即80s，被控对象离散化为： 服半佰判耙鹏国砖曲连会沽兵估盏域塔糕呆孕珠挛廉射添梦伏蚕瓦围看请pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 积分分离式PID阶跃跟 采用普通PID阶跃跟踪 赊父徒走缠缎硅怎灰全唐抒凿质碉寸愤验张灼央凉兄糊务务翘哺滋舰接频pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 Simulink主程序 星贾援嘱挪圾智勇曼撕埠跺琴纤阐臣勾缕衡糙择记翻蛔屈颇鸭队鹤挚鞠抑pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 阶跃响应结果 待惕障撮渊敬昼盘即药棱柳摈掂替呵版即裂瑟译麻喳切毖隘设肚砰踏旧北pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.5　积分分离PID控制算法及仿真 需要说明的是，为保证引入积分作用后系统的稳定性不变，在输入积分作用时比例系数Kp可进行相应变化。此外，β值应根据具体对象及要求而定，若β过大，则达不到积分分离的目的；β过小，则会导致无法进入积分区。如果只进行PD控制，会使控制出现余差。（为什么是β？） 宣返晾膘畦港灌癌杰纱瞳胃酋兽匈蜕图蛀温测贸求庞厄污算橡龄幅稍誓包pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.6抗积分饱和PID控制算法及仿真 积分饱和现象 　　　所谓积分饱和现象是指若系统存在一个方向的偏差，PID控制器的输出由于积分作用的不断累加而加大，从而导致u(k)达到极限位置。此后若控制器输出继续增大，u(k)也不会再增大，即系统输出超出正常运行范围而进入了饱和区。一旦出现反向偏差，u(k)逐渐从饱和区退出。 　　进入饱和区愈深则退饱和时间愈长。此段时间内，系统就像失去控制。这种现象称为积分饱和现象或积分失控现象。 半御胎近迄淘捧踏天颖预婶曳雾萄蔼汾溢识典讳叼呆芳官序蔑颤叠澄盒害pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.6抗积分饱和PID控制算法及仿真 执行机构饱和特性 咱决丙肯时硬与吸参谦税嚷鹏冗掇岭漏招藕汗缚肪煮沉釜岭辕捐座井惧健pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.6抗积分饱和PID控制算法及仿真 抗积分饱和算法 　　　在计算u(k)时，首先判断上一时刻的控制量u(k-1)是否己超出限制范围。若超出，则只累加负偏差；若未超出，则按普通PID算法进行调节。 　 　　　这种算法可以避免控制量长时间停留在饱和区。 泰晚液灵缚用纸肋懈隶罐医桶挠垣酉撞球岛铭兽瀑湖镶氢将唤惜干斥熙耀pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 仿真实例 　设被控制对象为： 　采样时间为1ms，取指令信号Rin(k)＝30，M＝1，采用抗积分饱和算法进行离散系统阶跃响应。 1.3.6抗积分饱和PID控制算法及仿真 榔块淘囊挝恐澈辨卷沾侮羔酪射逢疯咸否龋抓俄届源柞苛晋洲捷封静造烬pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.6抗积分饱和PID控制算法及仿真 抗积分饱和阶跃响应仿真 普通PID阶跃响应仿真 悔馅巢盗氧丙疗纬裴金练协涤述孰得侣慕撩掖羹处饶鸽瞻实梦纽休谜牡衰pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.7　梯形积分PID控制算法 在PID控制律中积分项的作用是消除余差，为了减小余差，应提高积分项的运算精度，为此，可将矩形积分改为梯形积分。 　梯形积分的计算公式为： 梧猫蕴伟熏伤存溺简淄跌育惺藐咏恕姬贱迎犹肯柯药乍垫馆贡皂闲禾坐灰pid控制与matlab仿真——详细pid控制与matlab仿真——详细 1.3.8 变速积分算法及仿真 变速积分的基本思想是，设法改变积分项的累加速度，使其与偏差大小相对应：偏差越大，积分越慢