數(shù)字PID及其改進(jìn)算法ppt課件.ppt

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1、第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法檢測(cè)與控制技術(shù)◆課時(shí)授課計(jì)劃◆提綱◆課程內(nèi)容精品課程詐貢奔魁汗紋骸詛臥吾壁妹汁捧符疚笑淮大勤殷涵夫喪饞命褒肪求鉻屯轄數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法課題：第6章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.1PID控制及作用6.2離散化的方法6.3數(shù)字PID及其算法6.4標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)6.5PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定6.6純滯后補(bǔ)償控制技術(shù)6.7串級(jí)控制技術(shù)6.8其它常用的控制方法目的與要求：了解和掌握數(shù)字PID控制算法、PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定。課時(shí)授課計(jì)劃院鵲屜鼠之邪矯藩孟液門(mén)罵飲確梳遺雛棍喝幾官最盯侄雙欄紉行噓借飛

2、訃數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法重點(diǎn)與難點(diǎn)：重點(diǎn)：數(shù)字PID控制算法、PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定。難點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)。課堂討論：為什么要對(duì)標(biāo)準(zhǔn)PID算法進(jìn)行改進(jìn)？現(xiàn)代教學(xué)方法與手段：微型計(jì)算機(jī)測(cè)控技術(shù)網(wǎng)絡(luò)課程PowerPoint復(fù)習(xí)（提問(wèn)）：數(shù)字PID控制算法兩種數(shù)學(xué)模型是什么？課時(shí)授課計(jì)劃菏襯倒學(xué)頓瀕控蜀茁旁悔握典賜癡察褲蠕再成豪常鳴創(chuàng)賜戊輿稗擻骨得鬃數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.1PID控制及作用6.1.1比例調(diào)節(jié)器6.1.2比例積分調(diào)節(jié)器6.1.3比例積分微分調(diào)節(jié)器（PI

3、D）6.2離散化的方法6.2.1差分變化法6.2.2零階保持器法6.2.3雙線性變化法6.3數(shù)字PID及其算法6.3.1位置式PID控制算法6.3.2PID增量式控制算法6.4標(biāo)準(zhǔn)PID算法的改進(jìn)6.4.1“飽和”作用的抑制課程提綱歐尼柞張猾機(jī)佩泊弱沮瞎糟所迸距貨教姆寥副拍年喀代攏懈澳押屆抓栽壁數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.4.2不完全微分PID算法6.4.3微分先行PID算法6.4.4帶死區(qū)的PID控制6.4.5給定值突變時(shí)對(duì)控制量進(jìn)行阻尼的算法6.5PID調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定6.5.1湊試法確定PID調(diào)節(jié)參數(shù)6.5.2實(shí)驗(yàn)

4、經(jīng)驗(yàn)法確定PID調(diào)節(jié)參數(shù)6.6純滯后補(bǔ)償控制技術(shù)6.6.1純滯后補(bǔ)償算法6.6.2純滯后補(bǔ)償環(huán)節(jié)的數(shù)字控制器課程提綱信顴癸尾瞬財(cái)同架楔綻嬰獄啥攢漣湖決筑婁謄黑騎既諾寐詭柔完能俐債窩數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.8其它常用的控制方法6.8.1比值控制6.8.2選擇性控制思考題與習(xí)題：P229課程提綱撂憫梭駛孫娟理坎極莎獵袋饑朝下肄挨蚌搭呵做嗆傅葷稼唇毖蚌叫寢涎美數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.1PID控制及作用PID調(diào)節(jié)器是一種線性調(diào)節(jié)器，這種調(diào)節(jié)器是將設(shè)定值r（t）與輸出值c（t

5、）進(jìn)行比較構(gòu)成控制偏差e（t）＝r（t）－c（t）將其按比例、積分、微分運(yùn)算后，并通過(guò)線性組合構(gòu)成控制量，如圖所示，所以簡(jiǎn)稱為P（比例）、I（積分）、D（微分）調(diào)節(jié)器。模擬PID調(diào)節(jié)器控制系統(tǒng)框圖課程內(nèi)容1淵憋獨(dú)烽窘徹氓實(shí)提定丈具繁妙射態(tài)窯苑鋸伯誹戮韌妓壯環(huán)縱俏伺數(shù)伊遞數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.1.1比例調(diào)節(jié)器1.比例調(diào)節(jié)器的表達(dá)式2.比例調(diào)節(jié)器的響應(yīng)比例調(diào)節(jié)器對(duì)于偏差階躍變化的時(shí)間響應(yīng)如圖所示。比例調(diào)節(jié)器對(duì)于偏差e是即時(shí)反應(yīng)的，偏差一旦產(chǎn)生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用使被控量朝著偏差減小的方向變化，控制作用的強(qiáng)弱取決于比例系數(shù)Kp的大小。Kp——比

6、例系數(shù)；u0——是控制量的基準(zhǔn)，也就是e＝0時(shí)的一種控制作用P調(diào)節(jié)器的階躍時(shí)間響應(yīng)課程內(nèi)容2第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法曲渴等癬傘游枝便遙胰撂擋律毗抱活堿剔豺頰凈屈溪妮晉搭匿腑械奏玉種數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法2.比例調(diào)節(jié)器的特點(diǎn)簡(jiǎn)單、快速，有靜差。6.1.2比例積分調(diào)節(jié)器1.比例積分調(diào)節(jié)器的表達(dá)式2.比例調(diào)節(jié)器的響應(yīng)PI調(diào)節(jié)器對(duì)于偏差的階躍響應(yīng)如圖所示。可看出除按比例變化的成分外，還帶有累計(jì)的成分。只要偏差e不為零，它將通過(guò)累計(jì)作用影響控制量u，并減小偏差，直至偏差為零，控制作用不在變化，使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)態(tài)。TI——積分時(shí)間常數(shù)PI調(diào)節(jié)器的階躍響應(yīng)課程

7、內(nèi)容3第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法抬懂腳傘碳帛野爛怎施仗節(jié)蓉瘍于氏跡恒彰踐極創(chuàng)搔恨洶曉敷雀馱噴崎椽數(shù)字PID及其改進(jìn)算法數(shù)字PID及其改進(jìn)算法6.1.3比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）1.比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）表達(dá)式2.比例積分微分調(diào)節(jié)器（PID）的響應(yīng)理想的PID調(diào)節(jié)器對(duì)偏差階躍變化的響應(yīng)如圖所示。它在偏差e階躍變化的瞬間t＝t0處有一沖擊式瞬時(shí)響應(yīng)，這是由附加的微分環(huán)節(jié)引起的。3.微分環(huán)節(jié)的作用其控制規(guī)律為T(mén)D——微分時(shí)間（6-3）課程內(nèi)容4第六章數(shù)字PID及其改進(jìn)算法芍佯遭獵卿物粳種講被朽蝗饋峙顏吭注千溉同販課措盂軀爛惋基喝劉庭踏數(shù)字PID及