1、某单位反馈控制系统的开环传递函数为 e ,试用10)(0sGs5ITAE 准则设计 PID 控制器,并进行单元阶跃响应性能分析。解:首先,对未校正系统绘制单位阶跃响应曲线,并进行性能分析。控制系统的纯滞后环节仍使用 Pade 逼近方法进行近似处理。未校正系统的单元阶跃响应曲线绘制程序为g1=tf(1,100,1);np,dp=pade(15 2);gp=tf(np,dp);g0=feedback(g1*gp,1),step(g0)程序执行后,可得未校正系统的单位阶跃响应曲线,如下图所示。从图可知,未校正系统稳定,但响应速度较慢。其次,根据如下的整定公式和 A,B 取值表计算 PID 控制器的参
2、数:K =8.181 ,T =29.28 ,T =5.77 .所以,PID 控制器的传递函数为 GPID(s)=8.181(1+ +5.77s)=Cs28.91s)034.75(18PID 控制器的参数整定公式为k = T = T =T A( )p0)(KAB0I)(0AD00TB误差积分指标类型 控制规律 控制作用 A BP 1.357 -0.947I 0.842 -0.738ITAE PIDD 0.381 0.995最后,对校正后的系统绘制阶跃响应曲线,程序如下:g1=tf(1,100,1);np,dp=pade(15 2);gp=tf(np,dp);gc=tf(8.181*5.77 1 0.034,1 0),g=feedback(g1*gp*gc,1);step(g)程序运行后,可得校正后的单位阶跃响应曲线如下图所示,从图可知,校正后系统是稳定的,性能为 %=68.7% 。t = 66 ,系统稳态s误差 e =0.s