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

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?zāi)康?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(yīng)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(yīng)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(yīng)性能指標(biāo)的影響。三. 實驗原理：參考輸入量（給定值）作用時，系統(tǒng)連接如圖（6-1）所示：一-FIDC

2、oMroller，如式由隊鬲Sum圖（6-1）擾動信號作用時，系統(tǒng)連接如圖（6-2）所示:四. 圖(6-2)實驗步驟：利用MATLAB中的Simulink仿真軟件。1. 參考實驗一，建立如圖(6-1)所示的實驗原理圖；將鼠標(biāo)移到原理圖中的PID模塊進(jìn)行雙擊，出現(xiàn)參數(shù)設(shè)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(jìn)行純比例控制。2. 單擊工具欄中的圖標(biāo)，開始仿真，觀測系統(tǒng)的響應(yīng)曲線，分析系統(tǒng)性能；調(diào)整比例增益，觀察響應(yīng)曲線的變化，分析系統(tǒng)性能的變化。3. 重復(fù)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(yīng)曲線，分析比例微分控制的作用。4. 重復(fù)步驟

3、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(yīng)曲線，分析比例積分控制的作用。5. 重復(fù)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(yīng)曲線，分析比例積分微分控制的作用。6. 參照實驗一的步驟，繪出如圖(6-2)所示的方塊圖；將PID控制器的積分增益和微分增益改為0,對系統(tǒng)進(jìn)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。7. 修改比例增益，使系統(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。8. 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。不斷9. 將PID控制器的比例、積分增益進(jìn)行修改，對系統(tǒng)進(jìn)行比例積分控制修改比例、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(jìn)行修改，對系統(tǒng)進(jìn)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(yīng)曲線有何區(qū)別？在階躍響應(yīng)曲線中定義其時域指標(biāo)