第三章工控机的常用控制算法
第三章工控机的常用控制算法
控制器的结构 、选择控制器的结构,保证系统的稳定性和所需的稳态精度。 2、选择控制器参数以满足动态性能指标。 3、在设计时通常将系统的开环传递函数设计为一个典型函数 给 sp(t)e(t) (t) 控制 执行器 被控对象 稳态精度 pv(t) 变送番 测量元件 动态性能 模拟量闭环控制系统方框图 系统的典型化 sp(n Q叫控制器 (t) D丿A 执行器 被控对象 pv(n) PID控制 AD 变送器 测量元件 计算机 计算机闭环控制系统方框图
控制器的结构 1、选择控制器的结构，保证系统的稳定性和所需的稳态精度。 2、选择控制器参数以满足动态性能指标。 3、在设计时通常将系统的开环传递函数设计为一个典型函数 稳态精度 动态性能 系统的典型化 PID 控制
典型系统 ·工程设计中重要的一环就是选取满足预期开环 传递函数的典型系统。 G(S)H()、(+1)(z2S+1) S(71S+1)(T2S+1) Gn(s)H(小s(x 1S+1)(z2S+ 1) (TS+1)(T2S+1) G(SH(S=Go(S)Ho(S) 其极点和零点都可能是复数,其中S项表示系统 在原点处有v重极点。根据V=0、1、2.不同数 值分别成为0型、1型、2型..系统
典型系统 • 工程设计中重要的一环就是选取满足预期开环 传递函数的典型系统。 其极点和零点都可能是复数，其中s v项表示系统 在原点处有v重极点。根据v＝0、1、2…不同数 值分别成为0型、1型、2型…系统。 1 2 0 0 1 2 ( 1)( 1)... ( ) ( ) ( 1)( 1)... s s G s H s T s T s + + = + + 0 0 1 ( ) ( ) ( ) ( ) G s H s G s H s v s = 1 2 1 2 ( 1)( 1)... ( ) ( ) ( 1)( 1)... v s s G s H s s T s T s + + = + +
典型输入下的稳态误差与静态误差系数 R(S ESG(H(S) Lc(s ir()=R1(t)R(S=R/s R s→0s E(SFR(S) 1+G(s)H(s) r(t=Rt R(S=R/s2 若系统稳定, lim S 刂可用终值定理求c s→0 R(S r(t=Rt/2 R(s=R/s3 =lim s SS s→0 R 1+-G 0110 SS lim s2
典型输入下的稳态误差与静态误差系数 G(s)H(s) R(s) E(s) C(s) E(s)=R(s) 1+G(s)H(s) 1 若系统稳定, 则可用终值定理求ess ess= lim s 1+ k s ν G0H0 R(s) s→0 r(t)=R·1(t) R(s)=R/s ess= 1+ k s ν R lim s→0 r(t)=R·t R(s)=R/s2 ess= s · R lim s→0 k s ν r(t)=Rt2 /2 R(s)=R/s3 ess= s 2· R lim s→0 k s ν
取不同的v R1()Rt R+2/2.1(t)Rt Rt2/2 0型1+k O 00 I型0 R O k 0 Ⅱ型00 R k R R R SS 1+ lim k e 0 s→0S
取不同的ν r(t)=R·1(t) ess= 1+ k s ν R lim s→0 r(t)=R·t ess= s · R lim s→0 k s ν r(t)=Rt2 /2 ess= s 2· R lim s→0 k s ν Ⅰ型 0型 Ⅱ型 R·1(t) R 1+ k R k R k R·t 0 0 0 ∞ ∞ ∞ Rt2 /2 R·1(t) R·t Rt2 /2 k k k 0 0 0 ∞ ∞ ∞ ess= 1+ k s ν R lim s→0 ess= s · R lim s→0 k s ν ess= s 2· R lim s→0 k s ν