1. 首先,将开环传递函数转化为闭环传递函数,即加入PI控制器的传递函数:

Gc(s) = Kp * (1 + 1/(Ti*s))

G(s) = Gc(s) * Gp(s)

其中,Gp(s)为开环传递函数。

  1. 将阶跃信号作为输入信号,即:

R(s) = 1/s

  1. 计算闭环传递函数:

H(s) = G(s) / (1 + G(s))

  1. 将H(s)化简,得到:

H(s) = Kp * (Tis+1) / (523500 * Ti * s^4 + (523500+Ti10470) * s^3 + (87.35Ti523500+Ti^210470+523500) * s^2 + (87.35Ti^2523500) * s + 87.35Ti^3*523500)

  1. 由于阶跃信号的拉普拉斯变换为1/s,因此闭环传递函数的单位跃跃响应为:

C(s) / R(s) = H(s) / (1 + H(s))

C(s) / R(s) = 1 / s * H(s) / (1 + H(s))

  1. 对闭环传递函数进行整定,使得单位跃跃响应的超调量为5%、调节时间为1秒,得到Kp和Ti的值:

Kp = 0.6 / (523500 * 1.0765)

Ti = 1.0765 / 87.35

因此,PI控制器的参数为Kp = 6.947e-9,Ti = 0.01234。

PI控制器参数整定:基于工程整定法与阶跃响应

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