3.3.3 微分调节作用的分析
设Kp= 1、Ti= 0.01,讨论Td= 10 ~ 100 时对系统阶跃响应曲线的影响。输人信号阶跃函数,分别进行仿真,如图5 所展示的系统的阶跃响应曲线。
图5 单闭环调速系统PID控制阶跃给定响应曲线
图5 所显示的仿真结果表明:根据单闭环调速系统的参数配合情况,起始上升段呈现较尖锐的波峰,Kp= 1、Ti= 0.01不变时,随着Td值的加大,闭环系统的超调量增大,响应速度变慢。 4 .结论
(1)对于PID 参数采用MATLAB 进行整定和仿真,使用起来不仅快捷、方便,而且更为直观,同时也避免了传统方法反复修改参数调试。
(2)系统的响应速度会随Kp值的增大而加快,同时也有助于静差的减小,而Kp值过大则会使系统有较大超调,稳定性变坏;此外,系统的动作会因为过小的Kp值减慢。 (3)超调的减小、振荡变小以及系统稳定性的增加都取决于积分时间Ti的增大,但是系统静差消除时间会因为Ti的增大而变长。
(4)增大微分时间Td对于系统的稳定性、系统响应速度的加快以及系统超调量的减小都会有所帮助。但是如果Td过大,则会使得调节时间较长,超调量也会增大;如果Td过小,同样地也会发生以上状况。