实验开放课题结题报告
设计课题:
专业班级:
学生姓名:
指导教师:
设计时间: PID调节器的设计 04电子科学与技术 骆炳福 何青丽 冯立平 曾 祥 华 2006年8月10日
题目:PID调节器的设计
一、设计任务与要求
1.设计一个负反馈放大电路
2.能实现比例运算电路、积分电路和微分电路的功能
二、方案设计与论证
设计一个PID调节器,PID控制器就是根据系统的误差利用比例积分微分计算出控制量,比例积分微分(PID)控制包含比例(P)、积分(I)、微分(D)三部分,实际中也有PI和PD控制器。
上图中给出了一个PID控制的结构图,控制器输出和控制器输入(误差)之
间的关系在时域中可用公式表示如下:
2
公式中 系数、
表示误差、控制器的输入, 积分时间常数、
是控制器的输出, 为比例
为微分时间常数。式又可表示为:
公式中 和 分别为 和 的拉氏变换, ,
。 、 、 分别为控
制器的比例、积分、微分系数。
三、单元电路设计与参数计算
分析:上面电路中的输入支路和反馈支路中都有电阻、电容元件,因此直接在
时域里求出输出与输入的关系比较困难。如果先在S域里求出电路的传递函数(即输出与输入的关系),再利用拉氏反变换得到时域里的输出与输入的关系,这样就比较容易些。
设
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