基于Taylor展開法整定MIC－PID控制器參數(shù)
加入技術(shù)交流群
2 MIC-PID控制器參數(shù)的整定
設(shè)一階不穩(wěn)定時滯過程為：
對式(20)分母中的純滯后環(huán)節(jié)采用一階Taylor逼近得
從式(22)可以看出純滯后時間必須小于時間常數(shù)，即必須滿足τ≤T，否則等效對象是不穩(wěn)定的，由此可見，這一結(jié)果不適合大純滯后對象。
經(jīng)過內(nèi)環(huán)參數(shù)整定后，內(nèi)環(huán)路可以用一個等效穩(wěn)定對象G(s)來代替，如果外環(huán)路采用內(nèi)模控制方法，則控制系統(tǒng)的等效框圖仍如圖1所示。
這里，αa一般取O．05至0．1之間的某個常數(shù)。
3 控制過程仿真
設(shè)被控過程對象模型為：
，這里取ε=2，按式(27)、(28)、(29)整定PID參數(shù)，得K=0．344 75，Ti=3.331，TD=0．399 9；當(dāng)取ε=4時，得K=0．218 3，Ti=3．164 3，TD=0．263 1。當(dāng)取ε=6時，得K=0．159 4．Ti=3．081，TD=0．195 9。取α=0．05，其響應(yīng)曲線如圖3所示。設(shè)被控過程對象模型為：
，這里取ε=1，按式(27)、(28)、(29)整定PID參數(shù)，得K=0．725 5Ti=1．982 2，TD=0．208；當(dāng)取ε=2時，得K=0．463 4，Ti=1．898 9，TD=0．137 4其響應(yīng)曲線如圖4所示。 
由圖3和圖4可見，如果純滯后時間變小有利于系統(tǒng)穩(wěn)定，純滯后時間變大則系統(tǒng)容易發(fā)散，因此在整定參數(shù)時，可以人為地將延遲時間加大，以防止參數(shù)攝動時，系統(tǒng)不穩(wěn)定。
4 結(jié)論
文中采用內(nèi)?？刂圃?，針對一類不穩(wěn)定時滯過程，采用雙環(huán)控制結(jié)構(gòu)，首先使廣義對象(內(nèi)環(huán))穩(wěn)定，然后按內(nèi)模控制原理設(shè)計外環(huán)控制器，利用Taylor級數(shù)展開法得到了PID參數(shù)整定公式。通過仿真實例對IMC-PID控制器進行驗證，結(jié)果表明在IMC-PID控制器的作用下被控系統(tǒng)不但具有良好的魯棒性，而且調(diào)節(jié)快速，便于實際系統(tǒng)應(yīng)用。
pid控制器相關(guān)文章:pid控制器原理
評論