自动控制系统中的几个概念
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发布时间：2024-09-30 01:21
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时间：2024-11-02 01:26
比例控制（P）
比例控制是基础中的基础，其输出信号的改变与输入偏差之间保持着精确的比例。用数学公式表示，即 △u（t）= Kc * e（t）。Kc的增大意味着在相同的偏差e（t）下，控制作用力会随之增强，反应迅速，控制响应即时，避免了时间上的延迟。
积分控制（I）
积分控制则是以偏差的累计作为输出的参考，表达式为 △u（t）= KI * ∫(0，t) e（t）dt。这种控制方式的特点是能持续消除余差，确保系统达到零偏差的最终状态，但响应速度相对较慢。
微分控制（D）
微分控制则聚焦于偏差的变化率，输出与输入变化速度成正比，△u（t）= TD * de（t）/dt。这种控制在偏差出现变化趋势时能立即作出反应，但不能单独使用，因为它无法消除偏差本身。
衰减比（n）
衰减比描绘了过渡过程的稳定程度，是相邻波峰幅值的比例，n=B/B'。小于1的n意味着系统不稳定，等同于1时临界稳定，大于1则系统趋于稳定，n的增大代表稳定性提升。
回复时间和余差（e（∞））
回复时间，即系统响应阶跃输入所需的时间，反映了控制系统的响应速度。余差则是系统在稳定状态下的偏差，衡量了控制的准确性。
动态性能指标，如超调量和最大动态偏差，是评价控制系统动态精度的尺子，它们揭示了系统的精确度。
滞后效应
纯滞后和容量滞后是控制系统的固有特性。纯滞后涉及输入变化后输出的延迟，如皮带机；而容量滞后源于物料传递过程中的阻力，如多容水箱和温度控制，它们影响控制的即时性。
最后，我们来探讨PID控制，一种广泛应用的策略。它采用双环结构，外环控制距离和速度，内环则精细调节姿态和角度，以实现系统的最佳平衡与精确控制。
