控制系統(tǒng)matlab計(jì)算與仿真

1、第10章 控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算與仿真,10.1 控制系統(tǒng)MATLAB仿真基礎(chǔ)10.1.1 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型10.1.2 系統(tǒng)時(shí)域分析10.1.3 系統(tǒng)頻域分析10.1.4 系統(tǒng)狀態(tài)空間分析10.2 控制系統(tǒng)的MATLAB仿真及計(jì)算10.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),10.1 控制系統(tǒng)MATLAB仿真基礎(chǔ),10.1.1 控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型1.數(shù)學(xué)模型種類(lèi)與轉(zhuǎn)換MATLAB中用四種數(shù)學(xué)模型表示控制系統(tǒng)：傳遞函數(shù)模型、零極點(diǎn)增益模型、

2、狀態(tài)空間模型、動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖（SIMULINK中使用）。實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)要解決問(wèn)題的需要，往往要進(jìn)行不同種類(lèi)模型之間的轉(zhuǎn)換，MATLAB控制系統(tǒng)工具箱中為此提供了相應(yīng)的命令函數(shù)。,（1）傳遞函數(shù)模型MATLAB中用函數(shù)命令tf（）來(lái)建立控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。函數(shù)命令的調(diào)用格式為：sys=tf（num，den）函數(shù)返回的變量為連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，函數(shù)輸入?yún)⒘縩um與den分別為系統(tǒng)的分子與分母多項(xiàng)式系數(shù)向量。sy

3、s=tf（num，den，Ts）函數(shù)返回的變量為離散系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型，函數(shù)輸入?yún)⒘縩um與den分別為系統(tǒng)的分子與分母多項(xiàng)式系數(shù)向量，Ts為采樣時(shí)間。MATLAB中還用函數(shù)printsys（）來(lái)輸出系統(tǒng)模型。,（2）零極點(diǎn)增益模型MATLAB中用函數(shù)命令zpk（）來(lái)建立控制系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型。函數(shù)命令的調(diào)用格式為：sys=zpk（z，p，k）其中的z、p、k分別代表系統(tǒng)零點(diǎn)、極點(diǎn)、增益向量，函數(shù)返回連續(xù)系統(tǒng)零極點(diǎn)

4、模型。sys=zpk（z，p，k，Ts）其中的z、p、k分別代表系統(tǒng)零點(diǎn)、極點(diǎn)、增益向量，函數(shù)返回離散系統(tǒng)零極點(diǎn)模型，Ts為采樣時(shí)間。,（3）狀態(tài)空間模型MATLAB中用函數(shù)命令ss（）來(lái)建立控制系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型。函數(shù)命令的調(diào)用格式為：sys=ss（a，b，c，d）其中的a、b、c、d分別代表系統(tǒng)狀態(tài)矩陣、控制矩陣、輸出矩陣、直接傳輸矩陣，函數(shù)返回連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型。sys=ss（a，b，c，d，Ts）其中

5、的a、b、c、d分別代表系統(tǒng)狀態(tài)矩陣、控制矩陣、輸出矩陣、直接傳輸矩陣，函數(shù)返回離散系統(tǒng)狀態(tài)空間模型，Ts為采樣時(shí)間。,模 型 轉(zhuǎn) 換,例10.1用Matlab表示傳遞函數(shù)為 的系統(tǒng) 解：num=[2 3]； den=[4 3 2 1]； sys=tf（num，den）執(zhí)行結(jié)果：Transfer function:

6、 2 s + 3-----------------------4 s^3 + 3 s^2 + 2 s + 1,例10.2 用Matlab表示傳遞函數(shù)為 的系統(tǒng)。解：z=-3； p=[0 -1 -2]； k=2； sys=zpk（z，p，k） 執(zhí)行結(jié)果：Zero/pole/gain: 2 (s+3)-------------

7、s (s+1) (s+2),例10.3 用Matlab表示狀態(tài)空間表達(dá)式為 的系統(tǒng)。 解：a=[0 1 0；0 0 1；-1 -2 -3]； b=[0；0；1]； c=[1 0 0]； d=0； sys=ss（a，b，c，d）,執(zhí)行結(jié)果：a = x1 x2 x3 x1 0 1

8、 0 x2 0 0 1 x3 -1 -2 -3b = u1 x1 0 x2 0 x3 1c = x1 x2 x3 y1 1 0 0d = u1 y1 0Continuous-time model.,例10.4已知某控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 ，求Matl

9、ab描述的傳遞函數(shù)模型及零極點(diǎn)增益模型。 解：num=[0 0 1]； den=[1 3 2]； sys1=tf（num，den）； [z p k]= tf2zp（num，den）； sys2=zpk（z,p,k） 執(zhí)行結(jié)果：Transfer function: 1-------------s^2 + 3 s + 2,Zer

10、o/pole/gain: 1-----------(s+2) (s+1),2. 方框圖模型化簡(jiǎn) 在MATLAB中描述系統(tǒng)的模型形式不僅僅拘泥于數(shù)學(xué)表達(dá)式，還有應(yīng)用在SIMULINK仿真環(huán)境中的動(dòng)態(tài)方框圖形式。只要按照一定的規(guī)則畫(huà)出系統(tǒng)模型圖，然后用 實(shí)際系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)置，就可以對(duì)其實(shí)現(xiàn)仿真。模型化簡(jiǎn)包括： 環(huán)節(jié)串聯(lián)化簡(jiǎn)； 環(huán)節(jié)并聯(lián)化簡(jiǎn)； 反饋

11、環(huán)節(jié)化簡(jiǎn)。,（1）環(huán)節(jié)串聯(lián)化簡(jiǎn)多個(gè)環(huán)節(jié)相串聯(lián)的連接形式是控制系統(tǒng)最基本的組成結(jié)構(gòu)形式之一。在MATLAB中用函數(shù)命令series（）來(lái)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)化簡(jiǎn)。其調(diào)用格式為：sys=series（sys1，sys2）說(shuō)明：也可以簡(jiǎn)單地通過(guò)命令sys=sys1×sys2實(shí)現(xiàn) 。,（2）環(huán)節(jié)并聯(lián)化簡(jiǎn)多個(gè)環(huán)節(jié)相并聯(lián)的連接形式也是控制系統(tǒng)最基本的組成結(jié)構(gòu)形式之一。在MATLAB中用函數(shù)命令parallel（）

12、來(lái)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)化簡(jiǎn)。其調(diào)用格式為：sys= parallel （sys1，sys2）說(shuō)明：也可以簡(jiǎn)單地通過(guò)命令sys=sys1+sys2實(shí)現(xiàn) 。,（3）反饋環(huán)節(jié)化簡(jiǎn)反饋連接結(jié)構(gòu)是控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)方框圖動(dòng)中常見(jiàn)連接形式，為此MATLAB提供了相應(yīng)的函數(shù)命令實(shí)現(xiàn)反饋化簡(jiǎn)。在MATLAB中用函數(shù)命令feedback（）來(lái)實(shí)現(xiàn)串聯(lián)化簡(jiǎn)。其調(diào)用格式為：sys= feedback （sys1，sys2，sign）其中sign缺

13、省值為-1，即表示負(fù)反饋；若為正反饋，則sign=1。,10.1.2 系統(tǒng)時(shí)域分析,時(shí)域響應(yīng)仿真時(shí)域響應(yīng)MATLAB仿真的方法有兩種：一種是在MATLAB的函數(shù)指令方式下進(jìn)行時(shí)域仿真；另一種是在SIMULINK環(huán)境下的菜單方式的時(shí)域仿真。（1）命令方式下的時(shí)域仿真控制系統(tǒng)工具箱中提供了一系列關(guān)于時(shí)域響應(yīng)求取的函數(shù)命令。階躍響應(yīng)：step（sys） step（sys，t） dstep（a，b，c，d） d

14、step（num，den）脈沖響應(yīng)： impulse（sys） impulse （sys，t） dimpulse （a，b，c，d） dimpulse （num，den）,例10.5 用MATLAB繪制典型二階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)。解：程序?qū)崿F(xiàn)如下：c=[0 3 7 10 20 40];k=25;t=linspace(0,10,100)';num=k;for i=1:6 den=[

15、1 c(i) 25]; sys=tf(num,den); y(:,i)=step(sys,t);endplot(t,y(:,1:6) ),例10.6 用MATLAB繪制三階系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)。解：程序?qū)崿F(xiàn)如下： rangek=[0.12 0.24 0.48 0.6 3 180];rangep=[0.12 0.24 0.48 0.6 3 180];t=linspace(0,10,100)';fo

16、r j=1:6num=rangek(j); den=[1 1.2+rangep(j) 1+1.2*rangep(j) rangep(j)];sys=tf(num,den);y(:,j)=step(sys,t);endplot(t,y(:,1:6))gtext('β=0.2');gtext('β=0.4');gtext('β=0.8');gtext('β=1')

17、;gtext('β=5');gtext('β=∞');hold on； plot(t,1),（2）SIMULINK環(huán)境下的仿真此種方式的響應(yīng)仿真在第九章中已有實(shí)例介紹。2. 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析 線(xiàn)性定常系統(tǒng)穩(wěn)定性的數(shù)學(xué)定義是控制系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的全部根，不論是實(shí)根或復(fù)根，其實(shí)部均應(yīng)為負(fù)值，則閉環(huán)系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。由此可知，求解控制系統(tǒng)閉環(huán)特征方程的根并進(jìn)而判斷所有根的實(shí)部是否小于零，這是

18、控制系統(tǒng)判穩(wěn)的最基本方法同時(shí)也是MATLAB中提供和使用的思路。 MATLAB中提供命令函數(shù)roots（）實(shí)現(xiàn)，其調(diào)用格式為： roots（P） 其中，P是系統(tǒng)閉環(huán)特征多項(xiàng)式 降冪排列的系數(shù)向量。,例10.7 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 ，試判斷系統(tǒng)的閉環(huán)穩(wěn)定性。解： k=1; z=[-2]

19、; p=[0,-1,-3]; [num,den]=zp2tf(z,p,k); D=num+den; roots(D)執(zhí)行結(jié)果：ans =  -2.8393 -0.5804 + 0.6063i -0.5804 - 0.6063i從結(jié)果看，特征根均為負(fù)實(shí)部根，因而該系統(tǒng)閉環(huán)穩(wěn)定。,例10.8 已知單位負(fù)反饋系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為 ，試判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

20、解： den=[1 -1.3 0.7 1.2 0.2];num=[2 1 -1];roots(sys.den{1})執(zhí)行結(jié)果：ans =  1.0000 + 1.0000i 1.0000 - 1.0000i -0.5000 -0.2000 從結(jié)果看，特征根中有正實(shí)部根，因而該系統(tǒng)不穩(wěn)定。,3. 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)誤差分析穩(wěn)態(tài)誤差是系統(tǒng)控制準(zhǔn)確度的評(píng)價(jià)指標(biāo)

21、，實(shí)際計(jì)算是基于響應(yīng)曲線(xiàn)的穩(wěn)態(tài)值與期望值之差?？刂评碚摰难芯恐械湫偷耐庾饔糜袉挝浑A躍信號(hào)、單位速度（斜坡）信號(hào)、單位加速度信號(hào)，MATLAB中，通過(guò)step（）函數(shù)，其穩(wěn)態(tài)誤差為階躍響應(yīng)曲線(xiàn)的穩(wěn)態(tài)值與期望值（1）之差。,例10.9已知一單位負(fù)反饋系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)= ，試求單位階躍信號(hào)作為參考輸入時(shí)產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差。解：（a）判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性k=5; z=[-0.2]; p=[0

22、 0.5 -1.5];[num,den]=zp2tf(z,p,k);sys=tf(num,den);sys1=feedback(sys,1);roots(sys1.den{1})執(zhí)行結(jié)果：ans =  -0.3770 + 1.9805i -0.3770 - 1.9805i -0.2460,（b）單位階躍輸入產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)誤差 step(sys1);t=[0:0.1:300];y=step(sys1

23、,t);ess=1-y;ess(length(ess))執(zhí)行結(jié)果：ans = 1.4433e-015從結(jié)果來(lái)看，1.4433e-015近似為零，說(shuō)明一型系統(tǒng)承受階躍信號(hào)時(shí)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。,10.1.3 系統(tǒng)頻域分析,頻域分析法是控制系統(tǒng)研究中應(yīng)用頻率特性來(lái)分析系統(tǒng)性能：穩(wěn)定性、快速性和穩(wěn)態(tài)精度的方法。此法不必直接求解系統(tǒng)的微分方程，而是間接地運(yùn)用系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率特性曲線(xiàn)分析閉環(huán)系統(tǒng)的響應(yīng)。MATLAB中提供了

24、相應(yīng)繪制頻率特性曲線(xiàn)的命令函數(shù)。（1）nyquist曲線(xiàn)圖調(diào)用格式為：nyquist（sys） 得到連續(xù)系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖。dnyquist（num，den，Ts） dnyquist（a，b，c，d，Ts） 得到關(guān)于離散系統(tǒng)的極坐標(biāo)圖。,（2）伯德圖MATLAB中繪制系統(tǒng)的伯德圖使用命令函數(shù)bode（）實(shí)現(xiàn)。其調(diào)用格式為：bode（sys） 得到關(guān)于連續(xù)系統(tǒng)的伯德圖；dbode （num，den，Ts） dbode

25、（a，b，c，d，Ts） 得到關(guān)于離散系統(tǒng)的伯德圖。（3）系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性分析控制理論中用幅值裕度和相角裕度評(píng)價(jià)系統(tǒng)相對(duì)穩(wěn)定性，MATLAB中提供命令函數(shù)margin（）從頻域響應(yīng)數(shù)據(jù)中計(jì)算出幅值裕度和相角裕度及其對(duì)應(yīng)的角頻率。[gm,pm,wcp,wcg]=margin(mag,phase,w) 其中，wcg為剪切頻率 , pm為相角裕度, wcp為穿越頻率, gm為幅值裕度Kg,例10.10 已知系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為

26、 試?yán)肕ATLAB畫(huà)出系統(tǒng)的奈奎斯特圖。 解：num=[0，0，4]；den=[3，7，2，0]；nyquist(num,den)；grid on；title(‘Nyquist plot G（s）=4/（3s^3+7s^2+2s)’）；,例10.11 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 試?yán)肕ATLAB繪制系統(tǒng)的奈奎斯特圖解：其程序： num=[0，0，500]；den=[1，1，100，0]；nyquist(nu

27、m,den)；,例10.12 已知系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為 試?yán)肕ATLAB繪制系統(tǒng)的伯德圖。解：其程序： num=[0，0，500]；den=[1，1，100，0]；bode(num,den)；grid on;,例10.13 已知一單位反饋系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=2/(s^3+6s^2+5s)，試?yán)L制bode圖并計(jì)算系統(tǒng)頻域性能指標(biāo)。解：程序如下：num=[0 0 0 2]; den=[1 6 5 0];

28、 sys=tf(num,den); [mag,phase,w]=bode(sys); [gm,pm,wcp,wcg]=margin(mag,phase,w)執(zhí)行結(jié)果：gm =15.0000 pm =65.1454 wcp =2.2361wcg =0.3731 margin(sys),10.1.4 系統(tǒng)狀態(tài)空間分析,古典控制理論中常用的傳遞函數(shù)對(duì)于系統(tǒng)分析是行之有效的，但只能反映系統(tǒng)輸入與輸出的外部關(guān)系；

29、現(xiàn)代控制理論中用狀態(tài)變量描述系統(tǒng)，這樣不但可以考慮初始條件不為零的情況，而且可以得知系統(tǒng)內(nèi)部變量的狀況。 狀態(tài)空間分析中，對(duì)系統(tǒng)的描述是用狀態(tài)方程和輸出方程實(shí)現(xiàn)的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，系統(tǒng)的可控性和可觀性的檢驗(yàn)是很重要的環(huán)節(jié)，為此MATLAB中也提供了相應(yīng)的命令函數(shù)進(jìn)行關(guān)于可控與可觀的判斷。,（1）系統(tǒng)的可控性可控性的概念僅要求輸入能在有限的時(shí)間內(nèi)，是系統(tǒng)由狀態(tài)空間的任意一狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)任意狀態(tài)。MATLAB中提供了

30、求可控性矩陣的函數(shù)ctrb（）。調(diào)用格式為：co=ctrb（A，B）（2）系統(tǒng)的可觀性如果在有限的時(shí)間間隔內(nèi)，根據(jù)輸出值與給出的輸入值，能夠確定系統(tǒng)的初始狀態(tài)的每一個(gè)分量，即系統(tǒng)的狀態(tài)變化能夠由輸出檢測(cè)反映出來(lái)。MATLAB中提供了求可觀性矩陣的函數(shù)obsv（）。調(diào)用格式為：ob=obsv（A，C）,例10.14已知控制系統(tǒng)的狀態(tài)方程為 ，試確定系統(tǒng)的可控性。解：使用matlab實(shí)現(xiàn)程序如下：a=[1 1 0;0

31、 1 0;0 1 1]; b=[0 1;1 0;0 1]; n=3;nkm=ctrb(a,b);rnkm=rank(nkm);if rnkm==ndisp('the system is controlled')elseif rnkm<ndisp('the system is not controlled')end執(zhí)行結(jié)果如下：the system is not controll

32、ed,例10.15 已知控制系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為：，試判斷系統(tǒng)的可觀測(cè)性。解：使用matlab實(shí)現(xiàn)程序如下：a=[-3 1;1 -3]; b=[1 1;1 1]; c=[1 1;1 -1]; d=0; n=2;ngm=obsv(a,c);rngm=rank(ngm);if rngm==ndisp('the system is observable')elsedisp('the system i

33、s not observable')end執(zhí)行結(jié)果如下：the system is observable,10.2 控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真,10.2.1 簡(jiǎn)單閉環(huán)控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真簡(jiǎn)單閉環(huán)控制是指控制器與被控對(duì)象之間既有順向作用又有一個(gè)反饋?zhàn)饔玫目刂葡到y(tǒng)，實(shí)際工程中通常是負(fù)反饋閉環(huán)控制。工程領(lǐng)域的恒值控制系統(tǒng)通常是單閉環(huán)控制系統(tǒng)。例如：加熱爐的爐溫控制； 測(cè)速反饋的單

34、閉環(huán)調(diào)速控制系統(tǒng)； 電冰箱的恒溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 水塔的水位控制系統(tǒng)；,求單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的階躍響應(yīng),求單閉環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的脈沖擾動(dòng)響應(yīng),10.2.2 位置隨動(dòng)控制系統(tǒng)MATLAB計(jì)算及仿真位置隨動(dòng)系統(tǒng)是輸出量對(duì)于給定輸入量的跟蹤系統(tǒng)，它實(shí)現(xiàn)的是執(zhí)行機(jī)構(gòu)對(duì)于位置指令的準(zhǔn)確跟蹤。位置指令可以是負(fù)載的空間位移（或者代表位移的電量），可以是角位移，也可以是直線(xiàn)位移。在實(shí)際工程中應(yīng)用非常廣泛。例

35、如：自整角機(jī)位置隨動(dòng)系統(tǒng)；位置伺服系統(tǒng)；位置隨動(dòng)系統(tǒng)通常是一個(gè)多閉環(huán)控制系統(tǒng)。,自整角機(jī)位置隨動(dòng)系統(tǒng),加PID的自整角機(jī)位置隨動(dòng)系統(tǒng)階躍響應(yīng),隨動(dòng)系統(tǒng)bode圖及幅值裕度和相角裕度,10.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),10.3.1 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述前面解決的問(wèn)題主要是已知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，計(jì)算系統(tǒng)的性能指標(biāo)，并進(jìn)行相應(yīng)的仿真。在此所說(shuō)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上就是設(shè)計(jì)系統(tǒng)校正控制器，即在給定的性能指標(biāo)下，對(duì)于給定的對(duì)象模型，確定一個(gè)

36、能夠完成給定任務(wù)的控制器，確定校正器的結(jié)構(gòu)與參數(shù)。工程中使用很廣泛的是基于頻率特性的bode圖法。校正方式常用的有串聯(lián)校正和反饋校正等。,10.3.2 控制系統(tǒng)串聯(lián)校正為使系統(tǒng)既有較好的穩(wěn)態(tài)性能，又有一定的穩(wěn)定裕量，可以通過(guò)兩個(gè)辦法實(shí)現(xiàn)。其一是，以滿(mǎn)足系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)的開(kāi)環(huán)增益為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)bode圖在剪切頻率附近提供一個(gè)相位超前量，使之達(dá)到動(dòng)態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求，而保持低頻部分不變，稱(chēng)相位超前校正；其二是，仍以滿(mǎn)足系

37、統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)的開(kāi)環(huán)增益為基礎(chǔ)，對(duì)系統(tǒng)bode圖保持低頻段不變，將其中頻與高頻段的模值加以衰減，使之在中頻段的特定點(diǎn)處達(dá)到滿(mǎn)足動(dòng)態(tài)相角穩(wěn)定裕量的要求，稱(chēng)相位滯后校正。,已知單位反饋系統(tǒng)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為G0（s）=K0/（0.0001s^3+0.101s^2+s)，試用bode圖設(shè)計(jì)方法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行超前串聯(lián)校正，使之滿(mǎn)足：（1）在速度信號(hào)作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差小于等于0.001；（2）系統(tǒng)校正后，相角穩(wěn)定裕度介于43與

38、48度之間。,校正前bode圖及幅值裕度和相角裕度,校正后系統(tǒng)bode圖及穩(wěn)定裕度,環(huán)節(jié)（0.01796s+1）/（0.001786s+1）,校正后系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn),10.3.3 PID調(diào)節(jié)器在自動(dòng)控制的發(fā)展歷程中，PID調(diào)節(jié)是歷史最悠久、控制性能最強(qiáng)的基本調(diào)節(jié)方式。其調(diào)節(jié)原理簡(jiǎn)單，易于整定，使用方便；調(diào)節(jié)性能指標(biāo)對(duì)于被控對(duì)象特性的稍許變化不很敏感，使其具有很好的調(diào)節(jié)有效性；同時(shí)可用于補(bǔ)償系統(tǒng)使之達(dá)到大多數(shù)品質(zhì)指標(biāo)的要求

39、。PID調(diào)節(jié)作用表現(xiàn)在： P比例環(huán)節(jié)作用、I積分環(huán)節(jié)作用、D微分環(huán)節(jié)作用。,PID調(diào)節(jié)的傳遞函數(shù)模型為：當(dāng)TD=0、TI=∞ 時(shí)為比例調(diào)節(jié)器；當(dāng)TI=∞時(shí)為比例微分調(diào)節(jié)器，若作為校正器相當(dāng) 于超前校正器；當(dāng)TD=0時(shí)為比例積分調(diào)節(jié)器，若作為校正器相當(dāng) 于滯后校正器；當(dāng)KP≠ 0、 TD≠ 0、 TI≠ ∞ 時(shí)為全PID調(diào)節(jié)器。,PID調(diào)節(jié)作用分析,比例調(diào)節(jié)作用分析,隨KP加大，閉環(huán)系統(tǒng)的超調(diào)量加大，響