机电控制理论(张永湘主编)第五章2pid调节器.ppt

jdk 18j,1,复习： 1．相位超前校正,使校正后系统的ωc增大，使ωg附近的相角超前， 改善系统的快速性，增加系统的相位裕度，提高 系统的稳定性2. 相位滞后校正,使中高频段幅值衰减，校正后系统的ωc左移， 保证稳定性，牺牲快速性问题：如何既保证稳定性裕量，又不牺牲快速性？,jdk 18j,2,5.2.3相位滞后－超前校正 一、思路 超前校正：提高系统的相对稳定性和响应快速性，但对稳态性能改善不大； 滞后校正：衰减中高频段幅值，降低剪切频率值， 减小带宽, 改善稳定性及稳态性能，但降低了快速性二.构成 1.将超前环节与滞后环节串联, 1(超前环节),Ti>>Td 特点：先滞后，后超前,jdk 18j,3,2.频率特性,转折频率,频率特性曲线特点,(1)滞后在先，超前在后高频段和低频段均无衰减，中频段部份衰减20lg dB; (2)相频曲线的最大滞后角及最大超前角分别发生在 (－20dB/dec)及 20dB/dec的中点jdk 18j,4,§5.3 PID校正一．PID控制规律,传递函数,PD调节规律 (相位超前),PI调节规律 （相位滞后）,PID调节规律的实质是相位滞后--超前,二．PID校正环节1．PD校正环节,jdk 18j,5,2．PI校正环节,jdk 18j,6,3．PID校正环节,jdk 18j,7,三．PID调节器的设计1．最优模型特点：幅值穿越频率处于-20dB/dec的中频段（1）二阶最优模型（Ⅰ型）,工程上取：,jdk 18j,8,Bode图：,(折线近似)。

相位裕度,幅值裕度为无穷大,（2）三阶最优模型（Ⅱ型）,c 的精确解如何求？,jdk 18j,9,中频宽：,可供选择的只有T1，K T2由系统的惯性要求决定通常,工程上取,校正后的期望系统开环传递函数,jdk 18j,10,例5.4 设单位反馈未校正系统的开环传递函数为,试将该I型系统校正为II型三阶最佳系统解：(1) 确定调节器的形式,应选用PI调节器,(2) 确定PI调节器的参数Kp和Ti,jdk 18j,11,PI调节器,要求：,jdk 18j,12,校正后的系统开环传递函数,jdk 18j,13,小结:1．滞后－超前校正,先滞后，后超前可同时提高控制系统的动态 性能和稳态性能2.PID（PI、PD）调节器,3．二阶、三阶最佳模型 二阶(Ⅰ型)：,三阶（Ⅱ型）：,作业：复习P143～P156; 预习P157～P162、P174～P178,jdk 18j,14,提纲 5.2.3相位滞后－超前校正 一、思路,二.构成 1.将超前环节与滞后环节串联,2.频率特性,§5.3 PID校正一．PID控制规律,二．PID校正环节1．PD校正环节,2．PI校正环节,3．PID校正环节,三．PID调节器的设计1．最优模型（2阶、3阶）；例,。