超调量是指输出量的最大值减去稳态值 ,与稳态值之比的百分数,二阶系统稳态输出为最大输出在峰值时为最大,把tm代入输出公式,减1除t等于把 代入 ,可求出%表达式 。超调量只与阻尼比与有关。对于RLC二阶系统,阻尼比ξ=L/2R * sqrt(1/(LC)),ξ越大 ,超调量越小。
满足超调量等条件,确定PID的各个参数的方法:
1 、在整定PID控制器参数时,可以根据控制器的参数与系统动态性能和稳态性能之间的定性关系 ,用实验的方法来调节控制器的参数。有经验的调试人员一般可以较快地得到较为满意的调试结果 。在调试中最重要的问题是在系统性能不能令人满意时,知道应该调节哪一个参数,该参数应该增大还是减小。
2、为了减少需要整定的参数 ,首先可以采用PI控制器。为了保证系统的安全,在调试开始时应设置比较保守的参数,例如比例系数不要太大 ,积分时间不要太小,以避免出现系统不稳定或超调量过大的异常情况 。
3、给出一个阶跃给定信号,根据被控量的输出波形可以获得系统性能的信息,例如超调量和调节时间。应根据PID参数与系统性能的关系 ,反复调节PID的参数。
如果阶跃响应的超调量太大,经过多次振荡才能稳定或者根本不稳定,应减小比例系数、增大积分时间 。如果阶跃响应没有超调量 ,但是被控量上升过于缓慢,过渡过程时间太长,应按相反的方向调整参数。
4 、如果消除误差的速度较慢 ,可以适当减小积分时间,增强积分作用。反复调节比例系数和积分时间,如果超调量仍然较大 ,可以加入微分控制,微分时间从0逐渐增大,反复调节控制器的比例、积分和微分部分的参数 。
超调量也叫最大偏差或过冲量 ,偏差是指被调参数与给定值的差。
对于稳定的定值调节系统来说,过渡过程的最大偏差就是被调参数第一个波峰值与给定值的差A,随动调节系统中常采用超调量这个指标B,在y(∞)不等于给定值时:超调量=[Y(Tm)-Y(∞)]/Y(∞)×100% ,(A—最大偏差;B—超调量)。
对于一个自然振荡频率为ω0、衰减系数为ξ的二阶系统来说,在受到单位阶跃干扰δ(t)=I(t)后,被调参数变化过程的数学表达式是:
超调量是指输出量的最大值减去稳态值 ,与稳态值之比的百分数,二阶系统稳态输出为最大输出在峰值时为最大,把tm代入输出公式 ,减1除t等于把ξ代入,可求出%表达式 。超调量只与阻尼比与有关。对于RLC二阶系统,阻尼比ξ=L/2R * sqrt(1/(LC)) ,ξ越大,超调量越小。
扩展资料:
超调的应用
1.电子学
在电子学中,过冲是指 ,从一个值转变到另一个值时,任何参数的瞬时值超过它的最终(稳态)值。过冲在放大器的输出信号中有重要的意义 。过冲发生于瞬时值超过最终值。当瞬时值低于最终值时,也称为“下冲(undershoot)”。
一般电路设计,多半会使上升时间最小化 ,同时也将失真限制在可接受范围内 。
(1)过冲表现为信号的失真。
(2)在电路设计中,最小化过冲与减小上升时间的目标会发生冲突。
(3)过冲的大小依赖于经历阻尼现象的时间 。
(4)过冲通常伴有安定时间,即输出到达稳态的时长。
2.数学
在函数近似时 ,过冲也是用来描述近似品质的一个特点。
若一函数(例如方波)用许多函数的和(例如傅里叶级数或是正交多项式展开)来表示时,在原函数转折的部分可能就会有过冲 、下冲及振铃的情形 。若多项式的项次越多,近似函数和原函数的偏差也会减缓。不过近似项次越多 ,振荡周期会变长,但其振幅却不会改变,这就是吉布斯现象。
在傅里叶变换中 ,这可以用在一定频率以下的函数近似阶跃函数来表示,结果会得到正弦积分 。可以用和Sinc函数的卷积来表示,在信号处理中 ,这是低通滤波器。
百度百科-超调量
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