基于Taylor展开法整定MIC-PID控制器参数
2 MIC-PID控制器参数的整定
设一阶不稳定时滞过程为:


对式(20)分母中的纯滞后环节采用一阶Taylor逼近得

从式(22)可以看出纯滞后时间必须小于时间常数,即必须满足τ≤T,否则等效对象是不稳定的,由此可见,这一结果不适合大纯滞后对象。
经过内环参数整定后,内环路可以用一个等效稳定对象G(s)来代替,如果外环路采用内模控制方法,则控制系统的等效框图仍如图1所示。


这里,αa一般取O.05至0.1之间的某个常数。
3 控制过程仿真
设被控过程对象模型为:

设被控过程对象模型为:


由图3和图4可见,如果纯滞后时间变小有利于系统稳定,纯滞后时间变大则系统容易发散,因此在整定参数时,可以人为地将延迟时间加大,以防止参数摄动时,系统不稳定。
4 结论
文中采用内模控制原理,针对一类不稳定时滞过程,采用双环控制结构,首先使广义对象(内环)稳定,然后按内模控制原理设计外环控制器,利用Taylor级数展开法得到了PID参数整定公式。通过仿真实例对IMC-PID控制器进行验证,结果表明在IMC-PID控制器的作用下被控系统不但具有良好的鲁棒性,而且调节快速,便于实际系统应用。
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