直流电机的PWM冲调速控制技术

(1) 比例控制器
电机的驱动力与误差成正比的回授控制方式如图18所示，比例控制的缺点是一定会存在稳态误差。此外，当比例因子k太小时，上升时间太长；比例因子太大时则会产生如图19所示的振荡现象。


图18、比例控制器的驱动力与误差之间的关系


图19、不同比例因子下，比例控制器的响应图与稳态误差
(2) PD控制器
PD 控制器在电机的驱动力与误差关系中加入微分项，如下:

PD 控制器可以有效的提升系统响应的速度，但是仍然存在稳态误差的问题。

(3) PID 控制器
本计划采用如图20 所示的PID 控制器，电机的驱动力与误差的关系如下:

或表示成离散的形式

图20、电机PID 控制之示意图
采用PID 控制可以有效改善稳态误差，同时降低系统达到稳态的时间，典型的P、PD 及PID 控制的响应如图21 所示。



图21、P、PD 及PID 控制器的响应图与稳态误差