《自控原理》 Module21 Multimode Controllers多模式控制器

Proportional Control

Css是理想输出，R unit step input的理想输出就是1，T扰动的理想输出是0，所以让K大一点

二阶系统同理，让K大一点，但是K太大会导致oscillatory response振荡响应，如下图

结论：

• P控制在试图获得稳态误差(准)，干扰抑制(稳)和瞬态响应(快)方面的良好性能方面取得的成功有限。大白话：不能很好的满足“稳快准”的动态性能的要求

Proportional-Plus-Integral Control (PI)

优点： 本身就是理想输出！和K无关！因为加了积分环节，系统的type改变了

缺点：

引入了零点，为了使系统稳定，零点必须比系统极点更靠近虚轴。 （否则，渐近线可能在虚轴的右侧）。

Conclusion: PI control is able to eliminate steady state error but 会使得transient response变坏(引入了零点).

Proportional-Plus-Derivative Control (PD)

缺点：The steady state error is same as that of P control

优点：Kd可以改变以改善系统的动态特性

微分控制永远不会单独使用，而是始终与比例分量一起使用。 原因是为了避免噪音。 微分器可以放大噪声。

Proportional-Plus-Integral-Plus-Derivative Control (PID)

★

① Quarter-decay method

• 根据上述原则调参，调到第二次超调为第一次超调的1/4，这样的系数比较好

②Ziegler and Nichols first method

• 前提：开环传函的阶跃响应没有PO
• 去找最大的斜率(找拐点P点)，直线和实轴的交点LL

根据下图由P、L确定三个参数的取值

③先调Kp调大，使得系统的阶跃响应正好是个等幅振荡(对于任何的干扰输入都是一个等幅振荡)，求出等幅振荡的周期P，由下图确定三个参数