为什么采用动态特性参数法计算 PID 控制器的参数时,要将系统简化为控制 器和广义被控对象两大部分?
时间: 2023-11-28 10:04:17 浏览: 125
动态特性参数法是一种常用的PID控制器参数整定方法,其目的是通过分析被控对象的动态特性,得到PID控制器的参数,使得系统能够快速、稳定地响应控制信号。在这个方法中,将系统简化为控制器和广义被控对象两大部分的原因主要有以下几点:
1. 便于分析:将系统简化为控制器和被控对象两部分,可以使得分析被控对象的动态特性更加方便。因为在实际系统中,控制器和被控对象可以看作是两个相互独立的部分,它们有各自的特性和参数,因此将它们分开分析可以更好地理解系统的控制过程。
2. 降低复杂度:实际的被控对象往往非常复杂,包含大量的物理、化学、生物等因素,因此要对整个系统建立数学模型并进行控制分析是非常困难的。而将系统简化为控制器和广义被控对象两大部分,可以大大降低模型的复杂度和计算难度。
3. 便于参数整定:通过分析被控对象的动态特性,可以得到PID控制器的参数,将系统简化为控制器和广义被控对象两大部分可以使得参数整定更加方便。因为在实际控制中,控制器的参数设置是比较灵活的,可以根据被控对象的动态特性进行调整,以达到最优控制效果。
综上所述,采用动态特性参数法计算PID控制器的参数时,将系统简化为控制器和广义被控对象两大部分,可以使得分析、计算和参数整定更加方便和实用。
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3. 根据系统的单位阶跃响应曲线,计算出系统的峰值时间Tp、上升时间Tr、调节时间Tc和超调量Mp等参数。
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6. 将计算得到的控制器参数代入系统的反馈环节中,进行闭环控制实验,检验控制效果是否符合要求。
需要注意的是,衰减曲线法是一种经验性的方法,其计算结果可能存在误差,因此在实际应用中需要结合实际情况进行调整。
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3. 稳定性分析:可以通过判断系统的极点位置来评估系统的稳定性。
4. 控制器设计:可以根据系统的特性设计合适的控制器来满足性能要求,比如PID控制器、根轨迹设计等方法。
总之,matlab提供了丰富的工具和函数来对过程控制系统进行建模、分析和设计,可以帮助工程师更好地理解和优化系统的性能。