内容发布更新时间 : 2024/4/30 21:02:08星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

题 目: P、PD和PID控制器性能比较 初始条件：

1? 一二阶系统结构如图所示，其中系统对象模型为 G（s）， 控制器（s?1）（5s?1）传递函数为D(s)?kP?kI/s?kDs，令kP?19，kI?0.5，kD?4/19。

W

+ - e R D(s) + - G(s) Y

要求完成的主要任务: （包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）

（1） 分析系统分别在P、PD、PID控制器作用下的，由参考输入决定的系统类型及

误差常数；

（2） 根据（1）中的条件求系统分别在P、PD、PID控制器作用下的、由扰动w(t)

决定的系统类型与误差常数； （3） 分析该系统的跟踪性能和扰动性能；

（4） 在Matlab中画出（1）和（2）中的系统响应，并以此证明（3）结论； （5） 对上述任务写出完整的课程设计说明书，说明书中必须写清楚计算分析的过

程，其中应包括Matlab源程序或Simulink仿真模型，并注释。说明书的格式按照教务处标准书写。

时间安排：

任务 审题、查阅相关资料 分析、计算

1

时间（天） 1 1.5 编写程序 撰写报告 论文答辩 1 1 0.5

指导教师签名： 年 月 日

系主任（或责任教师）签名： 年 月 日

P、PD和PID控制器性能比较

2

W

+ - e + - R Di(s) G(s) Y

图 1 i阶系统结构图

1 参考输入决定的系统类型及误差常数

如图1所示，当参考输入决定系统类型及误差常数时： 误差信号为： E?s??R?s??Y?s?； 误差传递函数为： ?e?s??E?s?1； ?R?s?1?Di?s?G?s?1.1 系统类型

（1） 比例P控制器

当控制器传递函数D1?Kp?19时，系统的开环传递函数为：

D1?s?G?s??19

?s?1??5s?1?故此系统类型为0型系统。

（2） 比例微分PD控制器

当控制器传递函数D2(s)?kP?kDs?19?4s时，系统的开环传递函数为： 194s?361D2?s?G?s??

?s?1??5s?1?故此系统类型为0型系统。 （3）比例积分微分PID控制器

当控制器传递函数

D3(s)?kP?kI/s?kDs?19?14s?2s19时，系统的开环传递函数为：

8s2?722s?19 D3?s?G?s??38s?s?1??5s?1?故此系统类型为1型系统。

1.2 误差常数

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