PI 控制器参数整定方法:利用阶跃响应确定 Kp 和 Ti
- 首先,根据系统的传递函数 W(s),可以求出系统的开环传递函数 G(s) 为:
G(s) = K / (s^3 + 87.35 * s^2 + 10470 * s)
其中,K 为系统的增益,需要在后面的整定中确定。
- 接下来,根据 PI 控制器的传递函数:
C(s) = Kp * (1 + 1 / (Ti * s))
可以得到系统的闭环传递函数 H(s) 为:
H(s) = G(s) * C(s) / (1 + G(s) * C(s))
将 G(s) 和 C(s) 代入上式,得到:
H(s) = Kp / (Ti * s^2 + (Kp / Ti + 87.35) * s^1 + (Kp / Ti + 10470) * s^0 + Kp)
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对于阶跃信号的输入,需要使系统的超调量小于 5%,即可认为系统的性能达到了要求。因此,我们可以通过选择合适的 Kp 和 Ti 值,使得系统的超调量小于 5%。
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为了确定 Kp 和 Ti 的值,我们可以采用经验公式:
Kp = 0.6 * Kc
Ti = 0.5 * Tc
其中,Kc 为系统的临界增益,需要通过试控法或者其他方法确定;Tc 为系统的临界时间常数,也需要通过试控法或者其他方法确定。
- 假设已经确定了 Kc 和 Tc 的值,我们可以代入上述公式,得到:
Kp = 0.6 * Kc
Ti = 0.5 * Tc
- 最后,根据上述公式计算出 Kp 和 Ti 的值,代入 H(s) 中,就可以得到系统的闭环传递函数 H(s),从而可以进一步分析系统的性能。
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