基于期望系统的PID频域逼近设计

摘要：

为了能在时域和频域同时具有期望的系统性能,提出了一种基于期望系统的频域逼近设计方法:在开环幅相频率特性的低频段,待设计系统频率特性模型的实部与虚部分别逼近期望开环频率特性模型的实部与虚部,从而得到PID控制器的比例增益Kp和积分增益Ki;在开环幅相频率特性的中频段,以高于期望稳定裕度的幅值条件,获得微分增益Kd的置信区间,从而确保PID控制系统的稳定性;纯滞后系统和非最小相位系统的仿真研究表明,该方法能够获得与期望系统更近的时域跟踪性能以及不低于期望系统的频域稳定裕度;同时,与其它3种PID设计方法进行了频域性能对比和时域阶跃响应测试,结果表明所提出的PID设计方法能够获得更好的性能指标;液位控制实验显示:采用所提出的方法可以实现超调量为0,系统响应速度为被控对象开环响应的4～5倍.

关键词：PID控制、频域逼近、稳定裕度、期望系统

所属期刊栏目：28

分类号：U461.6(汽车工程)

资助基金：江苏省自然科学基金BK20181157

在线出版日期：2020-05-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：97-102,107