(1.25)--4.2 数字PI调节器电力传动技术.pdf

数字PI调节器

数字PI调节器

①PI调节器的传递函数

其中K=K为比例系数

ppi

K=1/为积分系数

I

U(s)s+1

W(s)K（1）

piE(s)pis

➢PI调节器时域表达式

1

u(t)Ke(t)+e(t)dtKe(t)+Ke(t)dt（2）

piPI



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②PI调节器的差分方程

式中Tsam为采样周期

将上式离散化成差分方程，其第k拍输出为

k

u(k)Ke(k)+KTe(i)Ke(k)+u(k)

PIsamPI

i1

Ke(k)+KTe(k)+u(k−1)（3）

PIsamI

数字PI调节器

③数字PI调节器算法

有位置式和增量式两种算法：

➢位置式算法——式(3)表述的差分方程，算法特点是：

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。

位置式PI调节器的结构清晰，P和I两部分作用

分明，参数调整简单明了，但需要存储的数据较多。

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PI调节器的输出可由下式求得

➢增量式PI调节器算法



u(k)u(k)−u(k−1)Ke(k)−e(k−1)+KTe(k)

PIsam

（4）

u(k)u(k−1)+u(k)（5）

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④限幅值设置

与模拟调节器相似，在数字控制算法中，需要

对u限幅，这里，只须在程序内设置限幅值um，当

u(k)um时，便以限幅值um作为输出。

➢增量式PI调节器算法只需输出限幅；

➢位置式算法必须同时设积分限幅和输出限幅。

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◼改进的数字PI算法

PI调节器的参数直接影响着系统的性能指标。

在高性能的调速系统中，有时仅仅靠调整PI参数

难以同时满足各项静、动态性能指标。采用模拟

PI调节器时，由于受到物理条件的限制，只好在

不同指标中求其折衷。

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微机数字控制系统具有很强的逻辑判断和数值

运算能力，充分应用这些能力，可以衍生出多种改

进的PI算法，提高系统的控制性能。

➢积分分离算法

➢分段PI算法

数字PI调