搜索
4-1PID控制器中，比例、积分、微分部分各有何作用？答：（1）比例调节作用：是按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差；（2）积分调节作用：是使系统消除稳态误差，提高无差度；（3）微分调节作用：微分作用反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，能预见偏差变化的趋势，因此能产生超前的控制作用，在偏差还没有形成之前，已被微分调节作用消除，可以改善系统的动态性能。4-2.试写出位置式PID和增量式PID的控制算法，并比较其优缺点。答：（1）见附件；（2）优缺点：位置式PID控制算法，由于计算机输出的u(k)与执行机构的实际位置一一对应，一旦计算机出现故障，u(k)的大幅度变化会引起执行机构位置的大幅度变化，在某些场合还可能造成重大事故，位置式PID的输出不仅与本次偏差有关，而且还与历次测量偏差有关，计算时要对e(k)累加，计算机运算工作量大。而增量式PID控制式算法只是在算法上有所改进，与位置式PID并无本质区别，有以下优点：（a）计算机故障时，影响范围小；（b）手动-自动切换时冲击小（c）计算工作量小。4-3.试写出带有死区的PID的控制算法，说明其应用场合？答：（1）见附件；（2）应用场合：应用动作尽可能少4-7.数字PID控制器的参数的整定方法有几种？如何整定?答：（1）数字PID控制器的参数的整定方法有理论设计法和实验确定法两种。（2）1理论设计法：确定PID控制器参数的前提是被控对象要有准确的数学模型；2试凑法：先投比例，整定比例系数：加入积分，整定积分时间；加入微分，整定微分时间3实验确定法：扩充临界比例法和扩充响应曲线法。扩充临界比例法:(a).选择一个合适的采样周期；(b).采用第一步周期，投入纯比例控制，逐渐增大比例系数，直到系统出现等幅振荡为止，记下此时的比例系数和振荡周期；(c).选择控制度；(d).按扩充临界比例法参数整定计算公式求取采用周期T、比例系数Kp、积分时间常数Ti和微分时间常数Td；(e).按求得的参数运行，在运行中观察控制结果，用试凑法适当调整有关控制参数，以便获得满意的控制效果。扩充响应曲线法：(a).断开数字PID控制器，使系统在手动状态下工作，人为改变手动信号，给被控对象一个阶跃输出信号；(b).用仪表记录下被控参数，在此阶跃信号下的变化过程即对象的阶跃响应曲线；(c).在响应曲线上的拐点处作一切线，该切线与横轴以及系统响应稳态值的延长线相交于a、b两点，过b点作横轴的垂线相交于c点，则oa为对象等效的纯滞后时间t，ac为对象的时间常数Tm：(d).选择控制度：(e).选择扩充响应曲线法参数整定计算公式，根据测得的t和Tm，求得控制参数T、Kp、Ti、Td；(f).按求得的参数运行，观察控制结果，适当修正参数，直到满意为止。