pid調(diào)節(jié)器的作用及其參數(shù)對系統(tǒng)

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1、實驗六PID調(diào)節(jié)器的作用及其參數(shù)對系統(tǒng)調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響一.實驗目的:1.了解和觀測PID基本控制規(guī)律的作用,對系統(tǒng)動態(tài)特性和穩(wěn)態(tài)特性及穩(wěn)定性的影響。2.驗證調(diào)節(jié)器各參數(shù)(Kc,Ti,Td),在調(diào)節(jié)系統(tǒng)中的功能和對調(diào)節(jié)質(zhì)量的影響。二.實驗內(nèi)容:1.分別對系統(tǒng)采取比例(P)、比例微分(PD)、比例積分(PI)、比例積分微分(PID)控制規(guī)律,通過觀察系統(tǒng)的響應曲線,分析系統(tǒng)各性能的變化情況。1.觀測定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)(擾動作用時)在各調(diào)節(jié)規(guī)律下的響應曲線。2.觀測調(diào)節(jié)器參數(shù)變化對定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)瞬態(tài)響應性能指標的影響。三.實驗

2、原理:參考輸入量(給定值)作用時,系統(tǒng)連接如圖(6-1)所示:圖(6-1)擾動信號作用時,系統(tǒng)連接如圖(6-2)所示:圖(6-2)四.實驗步驟:利用MATLAB中的Simulink仿真軟件。l.參考實驗一,建立如圖(6-1)所示的實驗原理圖;2.將鼠標移到原理圖中的PID模塊進行雙擊,出現(xiàn)參數(shù)設定對話框,將PID控制器的積分增益和微分增益改為0,使其具有比例調(diào)節(jié)功能,對系統(tǒng)進行純比例控制。3.單擊工具欄中的圖標,開始仿真,觀測系統(tǒng)的響應曲線,分析系統(tǒng)性能;調(diào)整比例增益,觀察響應曲線的變化,分析系統(tǒng)性能的變化。4

3、.重復步驟2-3,將控制器的功能改為比例微分控制,觀測系統(tǒng)的響應曲線,分析比例微分控制的作用。5.重復步驟2-3,將控制器的功能改為比例積分控制,觀測系統(tǒng)的響應曲線,分析比例積分控制的作用。6.重復步驟2-3,將控制器的功能改為比例積分微分控制,觀測系統(tǒng)的響應曲線,分析比例積分微分控制的作用。7.參照實驗一的步驟,繪出如圖(6-2)所示的方塊圖;8.將PID控制器的積分增益和微分增益改為0,對系統(tǒng)進行純比例控制。不斷修改比例增益,使系統(tǒng)輸出的過渡過程曲線的衰減比n=4,記下此時的比例增益值。9.修改比例增益,使

4、系統(tǒng)輸出的過渡過程曲線的衰減比n=2,記下此時的比例增益值。10.修改比例增益,使系統(tǒng)輸出呈臨界振蕩波形,記下此時的比例增益值。11.將PID控制器的比例、積分增益進行修改,對系統(tǒng)進行比例積分控制。不斷修改比例、積分增益,使系統(tǒng)輸出的過渡過程曲線的衰減比n=2,4,10,記下此時比例和積分增益。1.將PID控制器的比例,積分,微分增益進行修改,對系統(tǒng)進行比例、積分、微分控制。不斷修改比例、積分、微分增益,使系統(tǒng)輸出的過渡過程曲線的衰減比n=2、4、10記下此時的比例、積分、微分增益值。五.思考題:1.比例微分控

5、制規(guī)律對改變系統(tǒng)的性能有什么作用?2.比例積分控制規(guī)律對改變系統(tǒng)的性能有什么作用?3.定值調(diào)節(jié)系統(tǒng)與隨動調(diào)節(jié)系統(tǒng)其響應曲線有何區(qū)別?在階躍響應曲線中定義其時域指標,兩種調(diào)節(jié)系統(tǒng)有什么異同點?1.Kc、Ti及Td改變后對系統(tǒng)控制質(zhì)量的影響?2.分析積分作用的強弱,對系統(tǒng)有何影響?

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