精选优质文档-倾情为你奉上设计一：二阶弹簧阻尼系统的PID控制器设计及其参数整定一设计题目考虑弹簧阻尼系统如图1所示，其被控对象为二阶环节，传递函数G(S)如下，参数为M=1kg，b=2N.s/m，k=25N/m，F（S）=1。图1 弹簧阻尼系统示意图弹簧阻尼系统的微分方程和传递函数为：二设计要求1. 控制器为P控制器时，改变比例系数大小，分析其对系统性能的影响并绘制相应曲线。2. 控制器为PI控制器时，改变积分时间常数大小，分析其对系统性能的影响并绘制相应曲线。(例如当kp=50时，改变积分时间常数)3. 设计PID控制器，选定合适的控制器参数，使闭环系统阶跃响应曲线的超调量%20%，过渡过程时间Ts2s, 并绘制相应曲线。图2 闭环控制系统结构图三设计内容1. 控制器为P控制器时，改变比例系数大小P控制器的传递函数为：，改变比例系数大小，得到系统的阶跃响应曲线仿真结果表明：随着Kp值的增大，系统响应超调量加大，动作灵敏，系统的响应速度加快。Kp偏大，则振荡次数加多，调节时间加长
