基于Baltamulink的衰减曲线法整定参数

标签: 仿真 控制

搬砖的攻城狮 2023-04-21 11:28:43

基于Baltamulink的衰减曲线法整定参数

使用4:1衰减曲线法设计下列被控传递函数的PI控制器,分别计算P控制、PI控制的参数值,并绘制控制前后系统的单位阶跃响应曲线。4:1衰减法控制参数计算公式如下表所示:

4:1衰减法控制

微信截图_20230421113019.png


被控传递函数方程如下:

Gp(s) =1 / 100^3 + 80^s + 17s + -1;

调节参数时,比例系数由小变大,并增加扰动观察响应过程,知道响应曲线峰值衰减比为4:1,记录此时的比例系数Kp为Ks,两个峰值之间的时间周期为周期Ts。

假设:响应曲线峰值衰减比为4:1时的比例系数 Ks= 4.74;

      两个峰值之间的时间周期 Ts = 21.9967;

则,按照上面4:1衰减法控制表中的计算公式可得:

P控制:比例系数 Kp = Ks = 4.74;

PI控制:比例系数 Kp = Ks/1.2 = 3.95;

            积分时间常数 Ti = 0.5 * Ts = 10.9984;

            积分系数 Ki = Kp / Ti = 3.95 / 10.9984 = 0.3591;

P(比例)控制

首先,把控制器设置成纯比例控制,即令积分系数Ki和微分系数Kd为零,在北太真元建立模型,形成比例控制系统,结构如下图所示;

 微信截图_20230421113031.png

设置参数:

仿真时长:30s;步长0.01s;求解器:ode4

得到的仿真结果,如下图所示:

 微信截图_20230421113038.png

PI(比例积分)控制

首先,在纯比例控制系统的基础上增加积分系数Ki,令微分系数Kd为零,在北太真元建立模型,形成比例控制系统,结构如下图所示;

 微信截图_20230421113044.png

设置参数:

仿真时长:30s;步长0.01s;求解器:ode4

得到的仿真结果,如下图所示:

 微信截图_20230421113051.png

 


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