首先,将 G(s) 转化为反馈控制系统的闭环传递函数:

$$\ G_c(s)=\frac{K_ps+K_i}{s}G(s)=\frac{K_ps+K_i}{s}\frac{523500}{s^3+87.35s^2+10470s+523500(K_ps+K_i)}\ $$\

然后,选择合适的 PI 控制器参数来使得系统稳定且响应速度快。由于输入信号为阶跃信号,我们希望系统的超调量小,因此可以选择工程整定法中的 Ziegler-Nichols 方法。

  1. 通过实验或仿真确定系统的临界增益 K_u 和临界周期 T_u。

  2. 根据 Ziegler-Nichols 方法,选择合适的参数:

$$\ K_p=0.6K_u,\quad K_i=1.2K_p/T_u\ $$\

  1. 将参数代入 PI 控制器传递函数,得到:

$$\ G_c(s)=\frac{0.6K_us+1.2K_p/T_u}{s}\frac{523500}{s^3+87.35s^2+10470s+523500(0.6K_us+1.2K_p/T_u)}\ $$\

  1. 根据系统的要求,可以对参数进行微调,例如增大 K_p 来加快响应速度,减小 K_i 来降低超调量等。
阶跃信号输入下,G(s)=523500/(s^3+87.35*s^2+10470*s) 的 PI 控制器参数确定 - 工程整定法

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