PPT演示软件 教学教具与方法 34数字P调节器 34.1模拟PI调节器的数字化 在微机数字控制系统中,当采样频率足够高时,可以先按模拟系统的设计 方法设计调节器,然后再离散化,就可以得到数字控制器的算法,这就是模拟 调节器的数字化 P调节器的传递函数Wp(S)= U(s) Kpis +1 E(s) 时域表达式可写成)=K0)+10b=k(0+kM, Kn=Kn为比例系数,K 为积分系数 离散化成差分方程,T。m为采样周期,其第k拍输出为 (k)=kpe(k)+K17m2e()=Kpe(6)+1(k) 教 Kpe(k)+ktsame(k)+u, (k-1) 上式为位置式算法:比例部分只与当前的偏差有关,而积分部分则是系统 案 过去所有偏差的累积 增量式PI调节器算法 Au(k)=u(k)-u(k-1)=Kple(k)-e(k-1)+K, Same(k) l(k)=l(k-1)+△a(k) 增量式算法只需要当前的和上一拍的偏差即可计算输出的偏差量。 增量式門调节器算法只需输出限幅,而位置式算法必须同时设积分限幅和 输出限幅,缺一不可 带有积分限幅和输出限幅的位置式数字PⅠ调节程序框图,图3-17 数字P】调节 计算偏差e(k a ()--M ()-E(k)-1教学教具与方法 PPT 演示软件 教 案 3.4 数字 PI 调节器 3.4.1 模拟 PI 调节器的数字化 在微机数字控制系统中，当采样频率足够高时，可以先按模拟系统的设计 方法设计调节器，然后再离散化，就可以得到数字控制器的算法，这就是模拟 调节器的数字化。 PI 调节器的传递函数 s K s E s U s W s pi pi   1 ( ) ( ) ( ) + = = 时域表达式可写成 u t K e t e t dt K e t K e t dt pi  P I  = + ( ) = ( ) + ( ) 1 ( ) ( )  ， Kp = Kpi 为比例系数，  = 1 KI 为积分系数。 离散化成差分方程， Tsam 为采样周期，其第 k 拍输出为 ( ) ( ) ( 1) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 = + + − = +  = + = K e k K T e k u k u k K e k K T e i K e k u k P I sam I P I k i P I sam 上式为位置式算法：比例部分只与当前的偏差有关，而积分部分则是系统 过去所有偏差的累积。 增量式 PI 调节器算法：   ( ) ( 1) ( ) ( ) ( ) ( 1) ( ) ( 1) ( ) u k u k u k u k u k u k K e k e k K T e k P I sam = − +   = − − = − − + 增量式算法只需要当前的和上一拍的偏差即可计算输出的偏差量。 增量式 PI 调节器算法只需输出限幅，而位置式算法必须同时设积分限幅和 输出限幅，缺一不可。 带有积分限幅和输出限幅的位置式数字 PI 调节程序框图，图 3-17。 计算偏差e(k) N Y 数字PI调节 Y N u (k) = K T e(k) + u (k −1) I I sam I ( ) ? max u k u I  max uI (k) = u ( ) ? umax u k I  − 结束 N Y max u(k) = u max uI (k) = −u max u(k) = −u ( ) ? max u k  u ( ) ? umax u k  − u(k) K e(k) u (k) = P + I N Y A B C A B C