(3)微分控制规律de(t)u(t) = T,dt微分控制作用的特点是:控制作用u(t)与偏差的变化率e'(t)成正比,而与偏差的大小无关。微分控制作用能反映偏差信号的变化趋势,并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。微分时间常数T,越大,微分的作用越强。当控制过程结束时,偏差e(t)的变化速度将等于零,此时控制器输出(即执行器的位移)t)也将等于零,即执行器的位置总是回复到原来的位置,这样就不能适应负荷的变化,不能满足控制的要求。另外,微分控制对高频噪声过于敏感,因此只具有微分控制作用的控制器在控制系统中是不能使用的,它只能作为控制器作用的一个组成部分。它可以和其他控制作用(如比例控11制、积分控制)组合成PD或PID控制作用。KV
11 (3)微分控制规律 ( ) ( ) D de t u t T dt = 微分控制作用的特点是:控制作用u(t)与偏差的变化率e(t) 成正比,而与偏差的大小无关。微分控制作用能反映偏差信号的 变化趋势,并能在偏差信号值变得太大之前,在系统中引入一个 有效的早期修正信号,从而加快系统的动作速度,减小调节时间。 微分时间常数TD越大,微分的作用越强。 当控制过程结束时,偏差e(t)的变化速度将等于零,此时控 制器输出(即执行器的位移)u(t)也将等于零,即执行器的位置 总是回复到原来的位置,这样就不能适应负荷的变化,不能满足 控制的要求。另外,微分控制对高频噪声过于敏感,因此只具有 微分控制作用的控制器在控制系统中是不能使用的,它只能作为 控制器作用的一个组成部分。它可以和其他控制作用(如比例控 制、积分控制)组合成PD或PID控制作用
2.常用调节器的调节作用下面通过例题分析几种常用调节器的调节作用。例6-5 系统的结构图如图所示。采用PI调节器串联校正,试分析校正前后系统的性能。R(s)8.15C(s)6.13(1+0.05s)S(1+0.05s)(1+0.01s解:校正前系统0型系统,K,=K=8.15。0c=127.5, = 47.0212
12 2.常用调节器的调节作用 下面通过例题分析几种常用调节器的调节作用。 例6-5 系统的结构图如图所示。采用PI调节器串 联校正,试分析校正前后系统的性能。 解:校正前系统 0型系统,Kp= K = 8.15。 c =127.5, = 47.02° + - 6.13(1+0.05s) s R(s) 8.15 C(s) (1+0.05s)(1+0.01s)
8.155050(1+0.05s)G(s) =G'(s)(1+0.05s)(1+0.01ss(1+0.05s)(1+0.01s)s(1+0.01s)↑L()/dB34dB4018.22dB2010010001校正后系统I 型系统,K,=K'= 50W=50, = 63.4313KM
13 L()/dB 0 40 20 1 10 100 18.22dB 34dB 校正后系统 Ⅰ型系统,Kv = K = 50 c = 50, = 63.43° (1 0.05 )(1 0.01 ) 8.15 ( ) s s G s + + = (1 0.01 ) 50 (1 0.05 )(1 0.01 ) 50(1 0.05 ) ( ) s s s s s s G s + = + + + =
校正前系统校正后系统0型系统, K,=K=8.15I 型系统, K,=K'=50@c= 50, = 63.430。=127.5, = 47.02由本例可以看出PI调节器串联校正的作用是可将系统提高一个无差型号,显著提高了系统的稳态性能。与此同时也可以保证校正后系统是稳定的,且具有较好的动态性能:超调量减小,但响应速度可能会变慢。14T
14 由本例可以看出PI调节器串联校正的作用是 可将系统提高一个无差型号,显著提高了系统的 稳态性能。 与此同时也可以保证校正后系统是稳定的,且具 有较好的动态性能:超调量减小,但响应速度可能会 变慢。 校正前系统 0型系统,Kp= K = 8.15 c =127.5, = 47.02° 校正后系统 Ⅰ型系统,Kv = K =50 c = 50, = 63.43°