三相電壓型PWM整流器PI調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的原理和方法

1、三相電壓源型PWM整流器PI調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的原理和方法1引言1.1 PID調(diào)節(jié)器簡(jiǎn)介在工程實(shí)際中，應(yīng)用最為廣泛的調(diào)節(jié)器控制規(guī)律為比例、積分、微分控制，簡(jiǎn)稱(chēng)PID控制，乂稱(chēng)PID調(diào)節(jié)。PID控制器問(wèn)世至今已有近70年歷史，它以其結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便而成為工業(yè)控制的主要技術(shù)之一。 目前， 在工業(yè)過(guò)程控制中，95%以上的控制回路具有PID結(jié)構(gòu)。當(dāng)被控對(duì)象的結(jié)構(gòu)和參 數(shù)不能完全掌握，或得不到精確的數(shù)學(xué)模型，控制理論的其它技術(shù)難以采用時(shí)，系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)必須依靠經(jīng)驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試來(lái)確定，這時(shí)應(yīng)用PID控制技術(shù)最為方便。PID控制，實(shí)際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據(jù)系統(tǒng)的

2、 誤差，利用比例、積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制的，其原理圖如圖1-1所示。圖1-1 PID控制系統(tǒng)原理圖PID控制器傳遞函數(shù)常見(jiàn)的表達(dá)式有以下兩種：+ 心+K s(1) sp s點(diǎn)，Kp代表比例增益，Ki代表積分增益，Kd代表微分增益;G (s) = Kp Tds1(2)TiS(也有表小成G(s)=Kp(1+TdS),Kp代表比TiS例增益，Ti代表積分時(shí)間常數(shù)，Td代表微分時(shí)間常數(shù)。這兩種表達(dá)式并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，在不同的仿真軟件和硬件電路中也都被廣泛采 用。比例P, Proportion控制比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式，其控制器的輸出與輸入誤差信 號(hào)成比例關(guān)系，能及時(shí)成比例地反映控制系統(tǒng)的偏

3、差信號(hào)，偏差一旦產(chǎn) 生，調(diào)節(jié)器立即產(chǎn)生控制作用，以減少偏差。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸 出存在穩(wěn)態(tài)誤差Steady-state erro。積分I, Integral控制在積分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)，如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差，那么稱(chēng)這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的或簡(jiǎn)稱(chēng)有差系統(tǒng)System with Steady-state Error。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差，在控制中必須引入“積分項(xiàng)。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決 丁時(shí)間的積分，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣，即便誤差很小， 積分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大，它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤 差進(jìn)一步減小，直到等丁零。因

4、此，比例+積分PI控制器，可以使系 統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。積分作用的強(qiáng)弱取決丁積分時(shí)間常數(shù)Ti,Ti越大，積分作用越弱，反之那么越強(qiáng)。微分D, Differential控制在微分控制中，控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分即誤差的變 化率成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn) 振蕩或者失穩(wěn)。其原因是在丁由丁存在有較大慣性組件環(huán)節(jié)或有滯 后delay組件，具有抑制誤差的作用，其變化總是落后丁誤差的變化。 解決的方法是使抑制誤差的作用“超前，即在誤差接近零時(shí)，抑制誤 差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō)，在控制器中僅引入“比例項(xiàng)往往是 不夠的，比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值，而目前需要增

5、加的是“微 分項(xiàng)，它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì)，這樣，具有比例 +微分的控制器，就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零，甚至為負(fù)值，從而防止了被控 量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象， 比例+微分PD控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。P環(huán)節(jié)作為PID調(diào)節(jié)的靈魂，是必不可少的，I和D不可能單獨(dú)存在而起到 調(diào)節(jié)作用。常見(jiàn)的調(diào)節(jié)器有P調(diào)節(jié)、PI調(diào)節(jié)、PD調(diào)節(jié)、PID調(diào)節(jié)，在實(shí)際應(yīng)用中，PI調(diào)節(jié)相對(duì)于PD、PID調(diào)節(jié)用的更多。PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定是控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容。 它是根據(jù)被控過(guò)程的特 性確定PID調(diào)節(jié)器的比例增益、積分時(shí)間和微分時(shí)間的大小。PID調(diào)節(jié)器參數(shù)整定的方法很多，概括起來(lái)

6、有兩大類(lèi)：一是理論計(jì)算整定法。它主要是依據(jù)系統(tǒng)的 數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過(guò)理論計(jì)算確定調(diào)節(jié)器參數(shù)。 這種方法所得到的計(jì)算結(jié)果未必可以 直接用，還必須通過(guò)工程實(shí)際進(jìn)行調(diào)整和修改。二是工程整定方法，它主要依賴(lài) 工程經(jīng)驗(yàn)，直接在控制系統(tǒng)的試驗(yàn)中進(jìn)行，方法簡(jiǎn)單，易于掌握，在實(shí)際工程中 被廣泛采用。1.2柔性直流控制系統(tǒng)中包含的PI環(huán)節(jié)電壓源換流器的控制方式主要可以分為間接電流控制和直接電流控制兩大 類(lèi)。 間接電流控制，實(shí)際上就是所謂的“電壓幅值相位控制，即通過(guò)控制換流器交流側(cè)輸出電壓基波的幅值和相位來(lái)到達(dá)控制目標(biāo)。 此控制方式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，但存在著交流側(cè)電流動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、 難以實(shí)現(xiàn)過(guò)電流控制等缺陷。目前，占

7、 主導(dǎo)地位的是直接電流控制，也稱(chēng)為“矢量控制，通常由外環(huán)電壓控制和內(nèi)環(huán) 電流控制兩個(gè)環(huán)構(gòu)成，具有快速的電流響應(yīng)特性和很好的內(nèi)在限流能力，因此很適合應(yīng)用于高壓大功率場(chǎng)合的柔性直流系統(tǒng)。在直接電流控制策略中，電壓外環(huán)跟蹤系統(tǒng)級(jí)控制器給定的參考信號(hào)， 采用 實(shí)際值與參考值相比擬經(jīng)PI調(diào)節(jié)器輸出電流指令，可以實(shí)現(xiàn)定直流電壓、定有 功功率、定頻率、定無(wú)功功率、定交流電壓等控制目標(biāo)。電流內(nèi)環(huán)主要是按電壓 外環(huán)輸出的電流指令進(jìn)行電流控制，電壓環(huán)輸出的電流指令與實(shí)際電流相比擬經(jīng)PI調(diào)節(jié)，最終得到調(diào)制電壓，再與三角波比擬產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號(hào)。圖1-2是一端換流站直接電流控制根本原理示意圖。 其中A參考為有功功率類(lèi)夕

8、卜環(huán)控制器J內(nèi)環(huán)控制器圖1-2一端換流站直接電流控制原理示意圖從上圖可以看出，在柔性直流控制系統(tǒng)中，整流側(cè)和逆變側(cè)分別包含4個(gè)PI環(huán)節(jié)，控制對(duì)應(yīng)的有功、無(wú)功分量。因此，PI參數(shù)的整定在柔性直流控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)中占有重要地位。1.3本文研究?jī)?nèi)容本文從理論計(jì)算和工程經(jīng)驗(yàn)兩個(gè)角度，探討了柔性直流控制回路中PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)整定原理和方法。包含以下內(nèi)容：(1)根據(jù)電壓源換流器VSC的電路結(jié)構(gòu)及其在dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型， 推導(dǎo)出電流環(huán)、電壓環(huán)的傳遞函數(shù)。按照典型I型、典型II型、二階 系統(tǒng)三種方案設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)，分析并比擬了三種方案下的階躍響應(yīng)和 動(dòng)態(tài)性能?；SC一般低頻模型設(shè)計(jì)電壓外環(huán)，并分析了電壓外

9、環(huán) 的階躍響應(yīng)和動(dòng)態(tài)性能。(2)梳理了幾種工程中實(shí)用的PI參數(shù)整定方法，這些方法較之理論計(jì)算， 更為簡(jiǎn)單實(shí)用。(3)通過(guò)系統(tǒng)仿真，對(duì)通過(guò)理論計(jì)算和工程經(jīng)驗(yàn)整定出的PI參數(shù)合理性 進(jìn)行驗(yàn)證。d -qUarefUbrefVSC閥Uqa_3Fid _q/ :, abc- -控制量，B參考為無(wú)功功率類(lèi)控制量UdPI&解耦算abcPLL tUcref/YYYYW2理論計(jì)算整定法2.1電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖2-1電壓源換流器電路結(jié)構(gòu)電壓源換流器電路結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。在d，q坐標(biāo)系下，三相VSC模型可 以表小為：edLp R f L idVd、乩Lp+R2-1式中，、eq電網(wǎng)電動(dòng)勢(shì)欠量Edq的d、

10、q軸分量；Vd、Vq三相VSC交流側(cè)電壓欠量Vdq的d、q軸分量；id、iq三相VSC交流側(cè)電壓欠量Idq的d、q軸分量；p微分算子從2-1式可以看出，由丁換流器d、q軸變量相互耦合，給控制器設(shè)計(jì)造 成一定困難。為此，可采用前饋解耦控制策略，當(dāng)電流環(huán)采用PI調(diào)節(jié)器時(shí)，根 據(jù)方程2-1可以將Vd、Vq的控制方程改寫(xiě)為：KH*Vd=-g+ idid+心+edS Kn,.*.、.Vq= - KiPiqf - LidqLs2-2式中，KiP、KiI PI調(diào)節(jié)器的比例增益和積分增益；,*.*id、iqid、iq的參考值。將式2-2帶入式2-1,并化簡(jiǎn)可得式2-3說(shuō)明：基丁前饋的控制算式2-2使VSC電流

11、內(nèi)環(huán)id,iq實(shí)現(xiàn)了解耦控制。圖2-2給出了解耦后的電流內(nèi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖考慮電流內(nèi)環(huán)信號(hào)采樣的延遲和PWM的小慣性特性，取Ts為電流內(nèi)環(huán)電流采樣周期即為PWM開(kāi)關(guān)周期，KPWM為橋路PWM等效增益,0.5Ts模擬PWM的一id!4)1iP十s J/L 0 1R一Kp魚(yú)/Lsidiq(2-3)小慣性特性。已解耦的iq電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2-3所示圖2-3電流內(nèi)環(huán)結(jié)構(gòu)將PI調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)改寫(xiě)成零極點(diǎn)形式，即KiPKiIiI=KiPsiS 1.isKHKiP(2-4)Ti并將小時(shí)間常數(shù)0.5Ts、Ts合并，得到簡(jiǎn)化后電流環(huán)結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。*I3-KPWM1.5Tss+11/R1+(L/R)s圖2-4電

12、流內(nèi)環(huán)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)2.1.12.1.1典型I I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)從圖2-4可以看出，該系統(tǒng)本身即為典型I型系統(tǒng)1,從提高系統(tǒng)穩(wěn)定性角度考慮，可以將PI調(diào)節(jié)器零點(diǎn)抵消電流控制對(duì)象傳遞函數(shù)的極點(diǎn)2,即Ei1=1 +(L /R)s,此時(shí)Ti=L/R。PI調(diào)節(jié)器采取零點(diǎn)抵消極點(diǎn)后，假設(shè)不考慮擾動(dòng)，電流環(huán)的開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:KiPKPWMWoi(s)R .is(1.5 TSs - 1)(2-5)由典型I型系統(tǒng)參數(shù)整定關(guān)系見(jiàn)附錄6.2，當(dāng)阻尼比取4=0.707時(shí)，可得:1對(duì)于有限階不含延遲因子的線(xiàn)性定常系統(tǒng)，開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)Gos可以表示為:Go(s)K(Tas+1)(Tbs+1).(Tms+1)nmSN(TN1

13、s 1)(TN，2s - 1).(Tns 1) ,1Ns N重積分因子N是包括零在內(nèi)的正整數(shù)TaTbTmTN+ TN毛開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)中所包含的積分因子的重?cái)?shù)為系統(tǒng)按穩(wěn)態(tài)誤差劃分的型。當(dāng)N=0,2僅是從提高系統(tǒng)穩(wěn)定性角度出發(fā)的一種選擇，不是唯一選擇。,Tn時(shí)間常數(shù)可以為復(fù)常數(shù)N,是對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差起決定性作用的因素之一。因此數(shù)1, 2,時(shí)，所屬系統(tǒng)分別稱(chēng)為0,1,2型系統(tǒng)。eq式2-7即為按照典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)器的理論推導(dǎo)值。另外，此時(shí)電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)為:1Wci(s)=-ci.Ri1.5TsRi 21 -s - sKipKPWMKipKPW M當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率足夠高，即Ts足夠小

14、時(shí)，忽略二次項(xiàng)s2,并將式2-7帶入式2-8,可以得到電流內(nèi)環(huán)簡(jiǎn)化等效傳遞函數(shù)為:1Wc(s)=-1 3Tss式2-9說(shuō)明，當(dāng)電流內(nèi)環(huán)按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，電流內(nèi)環(huán)可近似等效成 一個(gè)慣性環(huán)節(jié)，其慣性時(shí)間常數(shù)為3Ts。顯然，當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率足夠高時(shí)，電流內(nèi)環(huán) 具有較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。2.1.22.1.2典型IIII型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)由控制理論可知，典型II型系統(tǒng)的抗干擾性大丁典型I型系統(tǒng)。當(dāng)缶?R3c為電流環(huán)截止頻率時(shí)，可以忽略掉VSC交流側(cè)電阻R,此時(shí)，電流內(nèi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為圖2-5所示。1.5TSKPKPWM12(2-6)求解得:KiPKn3TSKPWMR3TSKPWM(2-7)(2-8)(2-9)假

15、設(shè)不考慮&擾動(dòng)，其電流內(nèi)環(huán)閉環(huán)傳遞函數(shù)為:圖2-5忽略R后的電流環(huán)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)從圖2-5可以看出，該系統(tǒng)為典型II型系統(tǒng)，假設(shè)不考慮eq擾動(dòng)，其電流內(nèi)環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為:KiPKPW M . is 1Wo(s) =- -(2-10)在工程應(yīng)用上，為兼顧控制系統(tǒng)跟隨性和抗擾性，常取中頻寬hi=(1.5Ts)=5。按照典型II型系統(tǒng)參數(shù)整定關(guān)系見(jiàn)附錄6.3,可得KiPKPW Mhi1二2iL2i(2-11)求解得6LKiP =-15TSKPWM6LKI= - 2112.5 TsKPWM(2-12)式(2-12)即為按照典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，電流內(nèi)環(huán)PI調(diào)節(jié)器的理論推導(dǎo)值。2.1.32.1.3二階

16、系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)當(dāng)電流采樣頻率，即PWM開(kāi)關(guān)頻率fs足夠高時(shí)，可以忽略電流內(nèi)環(huán)等效小時(shí)間常數(shù)(1.5Ts)的影響。此時(shí)，電流內(nèi)環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化為圖2-6所示圖2-6忽略小時(shí)間常數(shù)后的電流環(huán)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)s K /KP_R KPKs - s L LKp= KPWMKip,K|=KPWMKii22 c2s+2nS+冽，故式2-13相當(dāng)丁附2切n=K 1 / L,2一切n=R+Kp/ L,解得2，nL RKPW ML；工程上，可取電流內(nèi)環(huán)自然振蕩頻率 叫Mnfs/2。，阻尼比=0.707,將n、t參考值代入式2-14,即可得到按典型二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的PI調(diào)節(jié)器參數(shù)KiP和KiI2.1.2.1.4 4階躍響應(yīng)及動(dòng)

17、態(tài)特性分析取仿真參數(shù)如下：L =0.005 H , R=0.01Q , C=6600 uF*2 , f =1350 Hz , KPWM=2s1典型I型系統(tǒng)由式2-7可得，KiP=1.125,KiI=2.25。分別帶入開(kāi)環(huán)和閉環(huán)傳遞函數(shù)2-5和式2-8中，得到按照I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)和幅頻、相 頻特性如下：KpWCi(s L(2-13)典型二階系統(tǒng)傳遞函數(shù)表達(dá)式為:加零點(diǎn)的二階系統(tǒng)?？闪頚iPKn(2-14)KPWM圖2-8按照I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)bode圖動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算如下取delta=0.02，阻尼比-=0.7073：Matlab實(shí)現(xiàn)的計(jì)算過(guò)程見(jiàn)附錄6.4圖2-7按照I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的

18、電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)Bode Diagram50c50c一GJpr=&GJpr=&t3t3巨g-rg-r I ISystem: gOFrequency (radfsec): 390Magnitude (dB); 0.483L LLL II IH I 1 I 4 IoBESSEUdrrrnrI I 1 I iiSystem:崩_! Fr&qLie-ncy (rad/se-c): 390 J.:Phe (deg)： -113Frefluency irad/jeci圖2-9按照II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)表2-1按照I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)值阻尼比暮0.707超

19、調(diào)里汀=5.0%上升時(shí)間tr=0.0053調(diào)整時(shí)間ts=0.0094相位裕度65.5截止頻率亂=409.532典型II型系統(tǒng)由式2-12可得，KiP=1.35,Ki|=243。代入式2-10，按照II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)和幅頻、相頻特性如下：心pnu一dmvStep FLesponge42421 1 1 1圖2-10按照II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)bode圖動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算如下取delta=0.02,阻尼比-=0.707：表2-2按照II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)值阻尼比雀0.707超調(diào)里汀=36.2%上升時(shí)間tr=0.0032調(diào)整時(shí)間ts=0.0113相位裕度丫=41.5o截止頻率

20、斜=501.83典型二階系統(tǒng)按照典型二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)，取 斜=2kfs/2，七=0.707。由式2-14可得,KiP=1.494 , Kn =449.694。按照二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)和幅頻、相頻特性如下:動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算如下取delta=0.02，阻尼比-=。.707：圖2-12按照二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)bode圖圖2-11按照二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)5QOQ5D5QOQ5D11 1( (m mBfBf10Frequency irad/s&c)ode Dis3ramFreuncy (ras ec): 564 ;:MaipiiiudedB: -0.0841 :10ID3苛531

21、1. .表2-3按照二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)值阻尼比暮0.707超調(diào)里汀=21.0%上升時(shí)間tr=0.0028調(diào)整時(shí)間ts=0.0116相位裕度65.5截止頻率亂=657.3(4)三種設(shè)計(jì)方案比照考慮擾動(dòng)影響，在0.02s的時(shí)候參加信號(hào)幅值為-0.5的階躍擾動(dòng)。三種設(shè)計(jì)方案下階躍響應(yīng)比照方下：圖2-13按照二階系統(tǒng)設(shè)計(jì)的電流內(nèi)環(huán)階躍響應(yīng)從圖2-13可以看出，按典型I型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電流內(nèi)環(huán)時(shí)，電流iq具有良好的跟 隨性能，但一旦出現(xiàn)eq擾動(dòng)時(shí)，iq抗擾動(dòng)恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)。而按典型II型和二階系 統(tǒng)設(shè)計(jì)，雖在跟隨電流階躍指令時(shí)超調(diào)較大， 但假設(shè)電流內(nèi)環(huán)存在氣擾動(dòng)時(shí)，都能 快速抑制擾動(dòng)的影響。

22、2.2電壓外環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.2.12.2.1基丁VSCVSC一般低頻模型的電壓外環(huán)設(shè)計(jì)在柔直控制系統(tǒng)中，為了保持系統(tǒng)的有功功率平衡，必須有一端換流器采用 定直流電壓控制，采用定直流電壓控制的換流器，其控制系統(tǒng)原理圖如2-14所示。假設(shè)外環(huán)采用定有功、定無(wú)功等控制策略，其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)規(guī)律與定直 流電壓方式相似，甚至可以直接根據(jù)瞬時(shí)功率計(jì)算出參考電流，從而去掉PI環(huán)節(jié)以簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。Udc圖2-14電壓外環(huán)控制原理圖下文以定直流電壓為例進(jìn)行分析，將內(nèi)外環(huán)結(jié)合起來(lái)，形成完整的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2-15所示：圖2-15電壓外環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖中：Ev一電壓外環(huán)采樣小慣性時(shí)間常數(shù)；當(dāng)按典型I型系統(tǒng)

23、設(shè)計(jì)內(nèi)環(huán)時(shí)，電流環(huán)等效為Wcis=1/1*3丁是，將電壓采樣小慣性時(shí)間常數(shù) 氣與電流內(nèi)環(huán)等效小時(shí)間常數(shù)3Ts合并，即Tev=Wv*3Ts,且不考慮負(fù)載電流iL擾動(dòng)，經(jīng)簡(jiǎn)化的電壓環(huán)控制結(jié)構(gòu)如圖2-16所示:圖2-16簡(jiǎn)化后的電壓外環(huán)控制結(jié)構(gòu)圖中：Kv , L一電壓外環(huán)PI調(diào)節(jié)器參數(shù)；*+KV(1+TVS)0.75fc-.1Udc 1 J-ZTVsTevs+1-sC-bUUdcref(PI isdrefU由丁電壓外環(huán)的主要作用是穩(wěn)定直流電壓， 故其控制系統(tǒng)整定時(shí)，應(yīng)著重考 慮電壓環(huán)的抗擾性能。因此，可按典型II型系統(tǒng)設(shè)計(jì)電壓調(diào)節(jié)器，由圖2-16可 得電壓環(huán)開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)為由典型II型系統(tǒng)參數(shù)整定關(guān)系

24、得:0.75 Kvhv- 1-22CTv2hvTev(2-17)2.2.22.2.2階躍響應(yīng)及動(dòng)態(tài)特性分析按照低頻模型設(shè)計(jì)，取Tv=Ts,由式2-17可得，Tv=0.015 , Kv=3.564 ,進(jìn)一步得到電壓環(huán)比例積分增益分別為：Kvp=3.564 , KvI= 240.81。該電壓環(huán)的階躍響應(yīng)和幅頻、相頻特性如下:Wov(s)_ 0.75 Kv(TvS 1)一CTvS2(TevS 1)(2-15)hv其中TvTev表示中頻寬,工程上一般取5。將hv=5代入式(2-16),可算(2-16)=5(3Ts)4C5(，v3Ts)動(dòng)態(tài)指標(biāo)計(jì)算如下取delta=0.02，阻尼比-=。.707：圖2-

25、18電壓外環(huán)開(kāi)環(huán)bode圖圖2-17電壓外環(huán)階躍響應(yīng)Bode Diagram(gprPTEM皿(EJ(EJ需ELItl.ELItl.Step ResponseiJTime rec)Sysrerri： gDFrequency (raU&ec): 199Magrilude倍町-0.W7O O1010IDFrequency (rad/Beci表2-4電壓外環(huán)動(dòng)態(tài)指標(biāo)動(dòng)態(tài)指標(biāo)值阻尼比暮0.707超調(diào)里& =36.6%上升時(shí)間tr=0.0089調(diào)整時(shí)間ts=0.0298相角裕度41.1截止頻率COc= 188從以上分析結(jié)果可以看出，內(nèi)環(huán)截止頻率約為外環(huán)的2倍。這是因?yàn)殡娏鲀?nèi) 環(huán)按照典型I

26、型系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可近似為一個(gè)慣性環(huán)節(jié)Wcs=1*3TSS，此時(shí)內(nèi)ci=- c- 環(huán)的截止頻率為3Ts，外環(huán)的截止頻率那么為2 TvTev，當(dāng)取磯=匚，內(nèi)環(huán)的截止頻率剛好約為外環(huán)截止頻率的2倍。從實(shí)際仿真的情況來(lái)看，依照該 理論方法整定的外環(huán)PI參數(shù)和下文介紹的用經(jīng)驗(yàn)法那么整定出來(lái)的PI值相差較大， 該方法并不實(shí)用。可能的原因之一是內(nèi)外環(huán)截止頻率相差太小，對(duì)丁一般的雙環(huán)控制系統(tǒng)來(lái)講，內(nèi)環(huán)注重快速性，外環(huán)注重穩(wěn)定性，需要考慮兩個(gè)調(diào)節(jié)器之間的 響應(yīng)速度、頻帶寬度的相互影響與協(xié)調(diào)，一般內(nèi)外環(huán)的截止頻率都相差10倍以上，因此，電壓外環(huán)的設(shè)計(jì)還值得進(jìn)一步深入探討。3工程經(jīng)驗(yàn)整定法理論計(jì)算整定方法不僅計(jì)算量較

27、大，而且計(jì)算出的PI參數(shù)一般并不能直接使用，還需要在工程中反復(fù)調(diào)整，有時(shí)結(jié)果與實(shí)際還會(huì)相差較大，甚至事倍功半。 特別是有時(shí)候，系統(tǒng)的傳遞函數(shù)并不容易得到，此時(shí)那么無(wú)法進(jìn)行理論計(jì)算。因此 在工程實(shí)際中，常常采用經(jīng)驗(yàn)法，即根據(jù)各調(diào)節(jié)作用的規(guī)律，經(jīng)過(guò)閉環(huán)試驗(yàn)，反 復(fù)試湊，找出最正確調(diào)節(jié)參數(shù)。本意介紹幾個(gè)在工程中常用的經(jīng)驗(yàn)整定方法。3.1實(shí)驗(yàn)試湊法通過(guò)閉環(huán)運(yùn)行或模擬，觀(guān)察系統(tǒng)的響應(yīng)曲線(xiàn)，然后根據(jù)各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)的影響， 反復(fù)試湊參數(shù)，直至出現(xiàn)滿(mǎn)意的響應(yīng)，從而確定PID的調(diào)節(jié)參數(shù)。增大比例增益Kp,一股將加快系統(tǒng)的響應(yīng)，這有利于減小靜差，但過(guò)大的比例增益會(huì)使系統(tǒng)有 較大的超調(diào)，并產(chǎn)生振蕩，使穩(wěn)定性變壞。增大

28、積分時(shí)間Ti有利于加快系統(tǒng)響應(yīng)，使超調(diào)量減小，但對(duì)于靜差的消除作用將減弱。增大微分時(shí)間Td有利于加快系統(tǒng)響應(yīng)，使超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但對(duì)于十?dāng)_信號(hào)的抑制能力將減弱。在試湊時(shí)，可參考以上參數(shù)分析控制過(guò)程的影響趨勢(shì)， 對(duì)參數(shù)進(jìn)行“先比例，后 積分，再微分的整定步驟，具體如下：(1)整定比例環(huán)節(jié)將比例控制作用由小變到大，觀(guān)察各次響應(yīng)，直至得到反響快、超調(diào)小 的響應(yīng)曲線(xiàn)。(2)整定積分環(huán)節(jié)假設(shè)在比例控制下穩(wěn)態(tài)誤差不能滿(mǎn)足要求，那么需參加積分控制。先將步驟(1)中選擇的比例系數(shù)減小為原來(lái)的5080%,再將積分時(shí)間 設(shè)置一個(gè)較大值，觀(guān)測(cè)響應(yīng)曲線(xiàn)，然后減小積分時(shí)間，加大積分作用，并相 應(yīng)調(diào)整比例系數(shù)，反

29、復(fù)試湊至得到較滿(mǎn)意的響應(yīng)，確定比例和積分的參數(shù)。(3)整定微分環(huán)節(jié)假設(shè)經(jīng)過(guò)步驟(2) ,PI控制只能消除穩(wěn)態(tài)誤差，而動(dòng)態(tài)過(guò)程不能令人滿(mǎn)意， 那么應(yīng)參加微分控制，構(gòu)成PID控制。先置微分時(shí)間Td=0,逐漸加大Td,同時(shí)相應(yīng)地改變比例增益和積分時(shí)問(wèn)，反復(fù)試湊獲得滿(mǎn)意的控制效果和PID控制參數(shù)3.2實(shí)驗(yàn)公式法3.2.13.2.1擴(kuò)充臨界比例度法擴(kuò)充臨界比例度法較為常用，其最大的優(yōu)點(diǎn)是，參數(shù)整定不依賴(lài)受控對(duì)象的 數(shù)學(xué)模型，直接在現(xiàn)場(chǎng)整定，簡(jiǎn)單易行。整定步驟如下：(1)預(yù)選擇一個(gè)足夠短的系統(tǒng)采樣周期T一般來(lái)講T應(yīng)小丁受控對(duì)象純延遲時(shí)間的十分之一，求出臨界比例度Su和臨界振蕩周期Tu。具體方法是只有P環(huán)節(jié)

30、控制，逐漸縮小比例度，直 到系統(tǒng)產(chǎn)生等幅振蕩，此時(shí)的比例度即為臨界比例度Su,振蕩周期稱(chēng)為臨界振蕩周期Tu0(2)用選定的T使系統(tǒng)工作去掉積分作用和微分作用，將控制選擇為純比例控制器，構(gòu)成閉環(huán)運(yùn)行。逐漸加大比例增益Kp,直至系統(tǒng)對(duì)輸入的階躍信號(hào)的響應(yīng)出現(xiàn)臨界振蕩 (穩(wěn) 定邊緣)，將這時(shí)的比例放大系數(shù)記為Kr,臨界振蕩周期記為T(mén)r。(3)選擇控制度控制度通常采用誤差平方積分，作為控制效果的評(píng)價(jià)函數(shù)，定義是：二20E(t)dt控制度=L；數(shù)字2ME(t)dt由丁數(shù)字(連續(xù)-時(shí)間)控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)要優(yōu)丁模擬(采樣-數(shù)據(jù)) 控制系統(tǒng)，因而，控制度總是大丁i的，而且控制度越大，相應(yīng)的模擬控制 系統(tǒng)的品

31、質(zhì)越差。通常當(dāng)控制度為1.05時(shí)，表示數(shù)字控制方式與模擬控制方式效果相當(dāng)。(4)查表確定參數(shù)Kp, Ti, Td。表3-1擴(kuò)充臨界比例度法整定參數(shù)表控制度 控制規(guī)律參數(shù)TKpTiTd1.05PI0.03Tu0.53SU0.88Tu/PID0.014TU0.63SU0.49Tu0.14Tu1.2PI0.05TU0.49SU0.91Tu/PID0.43TU0.47SU0.47Tu0.16TU1.5PI0.14TU0.42SU0.99Tu/PID0.09TU0.34SU0.43Tu0.20TU2.0PI0.22TU0.36SU1.05Tu/PID0.16TU0.27SU0.4Tu0.22TU(5)運(yùn)

32、行與修正將求得的各參數(shù)值參加PID控制器，閉環(huán)運(yùn)行，觀(guān)察控制效果，并做適 當(dāng)?shù)恼{(diào)整以獲得比擬滿(mǎn)意的效果。3.2.23.2.2擴(kuò)充響應(yīng)曲線(xiàn)法假設(shè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性曲線(xiàn)，可按照以下步驟進(jìn)行整定：(1)當(dāng)系統(tǒng)在給定值處處丁平衡后，給一階躍輸入，用儀表計(jì)量被調(diào)參數(shù)在此階躍作用下的變化過(guò)程曲線(xiàn)。如圖3-1所示坤11 B噂虹的-rr圖3-1階躍信號(hào)及其響應(yīng)(2)在曲線(xiàn)最大斜率處做切線(xiàn)，求得滯后時(shí)間t,對(duì)象時(shí)間常數(shù)T以及它們的比值T/t,查表求得參數(shù)Kp, Ti, Td。表3-2擴(kuò)充響應(yīng)曲線(xiàn)法整定參數(shù)表1.2PI0.2t0.78T/t3.6t/PID0.15t1.0T/t1.9t0.55t1.5PI0.50t0

33、.68T/t3.9t/PID0.34t0.85T/t1.62t0.65t2.0PI0.8t0.57T/t4.2t/PID0.6t0.6T/t1.5tt(3)在閉環(huán)系統(tǒng)中運(yùn)行與修正3.3常用口訣參數(shù)整定找最正確，從小到大順序查；先是比例后積分，最后再把微分加； 曲線(xiàn)振蕩很頻繁，比例度盤(pán)要放大； 曲線(xiàn)漂浮繞大彎，比例度盤(pán)往小扳； 曲線(xiàn)偏離回復(fù)慢，積分時(shí)間往下降； 曲線(xiàn)波動(dòng)周期長(zhǎng)，積分時(shí)間再加長(zhǎng)； 曲線(xiàn)振蕩頻率快，先把微分降下來(lái)； 動(dòng)差大來(lái)波動(dòng)慢，微分時(shí)間應(yīng)加長(zhǎng)； 理想曲線(xiàn)兩個(gè)波，前高后低4比1;一看二調(diào)多分析，調(diào)節(jié)質(zhì)量不會(huì)低。3.4齊格勒-尼柯?tīng)査?Ziegler-Nichols)整定法那么Zie

34、gler-Nichols法那么是在實(shí)驗(yàn)階躍響應(yīng)的根底上，或者是在僅采用比例控制 作用的條件下，根據(jù)臨界穩(wěn)定性中的Kp值建立起來(lái)的。當(dāng)控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型未知時(shí)，采用Ziegler-Nichols法那么是很方便的。Ziegler-Nichols調(diào)節(jié)律有兩種方法， 其目標(biāo)都是要在階躍響應(yīng)中，到達(dá)25%的最大超調(diào)量。第一種方法：通過(guò)實(shí)驗(yàn)或通過(guò)控制對(duì)象的動(dòng)態(tài)仿真得到其單位階躍響應(yīng)曲線(xiàn)。 如果控制對(duì)象中既不包括積分器， 乂不包括主導(dǎo)共鑰復(fù)數(shù)極點(diǎn)，此時(shí)曲線(xiàn)如一條S型，如圖3-2所示(假設(shè)曲線(xiàn)不為S型，那么不能應(yīng)用此方法)。S型曲線(xiàn)可以用延控制度控制規(guī)律T1.05PI0.1tPID0.05t參數(shù)KpTiTd0

35、.84T/t0.34t/1.15T/t2.0t0.45t遲時(shí)間L和時(shí)間常數(shù)T描述，通過(guò)S型曲線(xiàn)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)畫(huà)一條切線(xiàn)，確定切線(xiàn)與時(shí)間軸和直線(xiàn)c(t)=K的交點(diǎn)，就可以求得延遲時(shí)間和時(shí)間常數(shù)因此被控對(duì)象的傳遞函數(shù)可以近似為帶延遲的一階系統(tǒng)：Go(s)=他二Ts 1Ziegler-Nichols法那么給出了用表3-3中的公式確定Kp、Ti、Td值的方法。表3-3基于對(duì)象階躍響應(yīng)的Ziegler-Nichols調(diào)整法那么(第一種方法)控制器類(lèi)型KpTiTdPT/LQO0PI0.9 T/LL/0.30PID1.2 T/L2L0.5L用Ziegler-Nichols法那么的第一種方法設(shè)計(jì)PID控制器，將給出

36、以下公式：21T 1(s 1 / L)Gc(s) = Kp(1 Tds) =1.2 (1 0.5 Ls ) = 0.6 T -T，sL 2Lss(3-1)第二種方法：去掉積分和微分作用，只采用比例控制作用(見(jiàn)圖3-3),使Kp從0增加到臨界值Kc,其中Kc是使系統(tǒng)的輸出首次持續(xù)呈現(xiàn)持續(xù)振蕩的增益 值(如果不管怎樣選取Kp的值，系統(tǒng)的輸出都不會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)振蕩，那么不能應(yīng)用 此方法)。臨界增益Kc和響應(yīng)的周期Pc可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法確定(見(jiàn)圖3-4),而參數(shù)Kp、Ti、Td的值可以根據(jù)表3-4中給出的公式確定4仿真驗(yàn)證圖3-3帶比例控制的閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖表3-4基于臨界增益Kc和臨界周期Pc的Ziegle

37、r-Nichols調(diào)整法那么第二種方法控制器類(lèi)型KpTiTdP0.5KcCO0PI0.45KcPc/1.20PID0.6Kc0.5Pc0.125Pc用Ziegler-Nichols法那么的第二種方法設(shè)計(jì)的PID控制器由以下公式給出:21(s 4 / Pc)2Tds) =0.6 K(1- - 0.125 Ps) =0.075 KrPcdccc c1Gc(s)=脂1 Ts0.5 PcsPSCAg搭建的VSC-HVD戡端有源系統(tǒng)模型如圖4-1所示:圖4-1 VSC-HVD成端有源系統(tǒng)VSC1為整流側(cè)，采取定直流電壓+定無(wú)功控制，VSC2為逆變側(cè)，采取定有 功+定無(wú)功控制方式。仿真參數(shù)選取如下：Us1

38、=Us2=380V , Sn=100MVA ,L =0.005 H , R =0.01 Q , C = 6600 uF * 2 , fs=1350 Hz , KPWM=2。圖4-2是穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)逆變側(cè)有功Pref按斜坡變化實(shí)現(xiàn)潮流反轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)的輸出波形。此例中，根據(jù)理論計(jì)算的電流內(nèi)環(huán)PI參數(shù)如表4-1所示，這些值都可以滿(mǎn)足 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行要求。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)試湊，電流內(nèi)環(huán)比例增益Kp大致取值范圍為1.110,積分增益Ki大致取值范圍為21000相當(dāng)丁Ti取值為0.0010.5,可以在此范 圍內(nèi)經(jīng)過(guò)細(xì)調(diào)尋找最優(yōu)解。表4-1電流內(nèi)環(huán)PI參數(shù)的理論整定值KpKiPSCAD真軟件KpTi典型I型1.1252.25

39、1.1250.44典型II型1.352431.350.0041二階1.494449.6941.4940.0022K1注：第2章理論整定時(shí)，PI的表達(dá)式設(shè)定為Kp+二，而PSCAtM件中PI的表達(dá)式是Kp+ sTis電壓外環(huán)PI參數(shù)的理論計(jì)算值是比例增益Kp=3.564,積分增益Ki=240.81即Ti=0.0042，采用該P(yáng)I值系統(tǒng)將不穩(wěn)定。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)試湊，外環(huán)Kp大致取值范圍為0.11, Ki0.1,再次說(shuō)明了電壓外環(huán)的理論整定方法還需要再 研究。在圖4-2中外環(huán)PI取值Kp=0.1, Ti=2,內(nèi)環(huán)PI取值Kp=5, Ti=0.02,仿真結(jié) 果說(shuō)明在給定的控制策略和PI參數(shù)下，控制器具有較快

40、的響應(yīng)速度和較好的穩(wěn)(3-2)4仿真驗(yàn)證定性。15.0k_.Q2meas.Q2ref12.5k_10.0k_7.5k_5.0k,2.5k _0.0-2.5k.-5.0k _-7.5k.(b)逆變側(cè)無(wú)功cU Qlmeas 90k.Q1ref8.0k7.0k_6.0k5.0k_4.0k：Q3.0k_2.0k _ 1.0k： 0.0吊-1.0k _ -2.0k _L(c)整流側(cè)直流電壓(d)整流側(cè)無(wú)功圖4-2逆變側(cè)有功按斜坡變化實(shí)現(xiàn)潮流反轉(zhuǎn)時(shí)系統(tǒng)的輸出波形5小結(jié)本文通過(guò)理論和經(jīng)驗(yàn)兩種途徑探討了PI控制器的參數(shù)整定，研究中得到的 結(jié)論如下：(1)PI參數(shù)是一個(gè)范圍值，可以有多個(gè)參數(shù)同時(shí)滿(mǎn)足系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)

41、要求，然而當(dāng)系統(tǒng)遇到擾動(dòng)時(shí)，不同的PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的影響不同。(2)增大比例增益Kp,閉環(huán)系統(tǒng)響應(yīng)的靈敏度將增大，穩(wěn)態(tài)誤差減小，但響應(yīng)的振蕩增強(qiáng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)某個(gè)Kp值后，閉環(huán)系統(tǒng)將趨丁不穩(wěn)定；增大積分 時(shí)間Ti有利丁減小超調(diào)，減小振蕩，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加，但系統(tǒng)靜差 消除時(shí)間變長(zhǎng)，減小Ti積分作用將增強(qiáng)，但假設(shè)Ti過(guò)小，系統(tǒng)容易變得不 穩(wěn)定(系統(tǒng)穩(wěn)定的充要條件是：TiT, T是系統(tǒng)的采樣周期)；增大微分時(shí) 問(wèn)Td有利丁加快系統(tǒng)的響應(yīng)速度，使系統(tǒng)超調(diào)量減小，穩(wěn)定性增加，但 系統(tǒng)對(duì)擾動(dòng)的抑制能力減弱。(3)理論計(jì)算的PI參數(shù)在實(shí)際中會(huì)有一定的偏差，需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際 中有一定的經(jīng)驗(yàn)。(4)經(jīng)驗(yàn)和

42、理論整定這兩種方法不是獨(dú)立的，而是應(yīng)該將二者結(jié)合起來(lái)。經(jīng)驗(yàn)整定的結(jié)果可以通過(guò)理論計(jì)算加以校核，或者在理論計(jì)算的根底上，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的方法，再進(jìn)行細(xì)調(diào)。(5)在雙環(huán)控制中，內(nèi)環(huán)控制可以著重快速性，外環(huán)重在穩(wěn)定性。外環(huán)的PI參數(shù)對(duì)系統(tǒng)影響更大。(6)相位裕度和幅值裕度是系統(tǒng)開(kāi)環(huán)頻率指標(biāo)， 它與閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能密切 相關(guān)，一般在工程中，相位裕度應(yīng)大丁30o，最好取60o左右。(7)實(shí)際中，一般要求整個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)是穩(wěn)定的， 對(duì)給定量的變化能迅速響應(yīng)并 平滑跟蹤，超調(diào)量??；在不同擾動(dòng)情況下，能保證被控量在給定值；當(dāng)環(huán) 境參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)能保持穩(wěn)定等等。這些要求，對(duì)控制系統(tǒng)自 身性能來(lái)說(shuō)，有些是矛盾的，必須適當(dāng)折中處理。(8)在PSCALBM軟件中,PI的表達(dá)式是K+上。pTs6附錄6.1控制系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)定性能指標(biāo)為了定量表示控制系統(tǒng)暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)的性能， 在工程上一般以單位階躍信 號(hào)作為輸入試驗(yàn)信號(hào)來(lái)定義系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能指標(biāo)。1-C(oC)2上升時(shí)間tr:系統(tǒng)階躍響應(yīng)從零開(kāi)始第一次上升到穩(wěn)態(tài)值的時(shí)間(有時(shí)可取穩(wěn)態(tài) 值的10%J 90刎對(duì)應(yīng)的時(shí)間)。延遲時(shí)間td:系統(tǒng)階躍響應(yīng)從零開(kāi)始第一次上升到穩(wěn)態(tài)值50%的時(shí)間。峰值時(shí)間tp:系統(tǒng)階躍響應(yīng)從零開(kāi)始第一次超過(guò)穩(wěn)態(tài)值到達(dá)第一個(gè)峰值的時(shí)間。調(diào)整時(shí)間ts:系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)進(jìn)入規(guī)定允許的誤差帶*3%范圍