《先進過程控制系統(tǒng)》實驗指導書

1、先進過程控制系統(tǒng)實驗指導書過程控制系統(tǒng)實驗2實驗一 組合型過程控制系統(tǒng)簡介及過程控制演示2實驗二 傳感器、執(zhí)行器實驗8實驗三 系統(tǒng)動態(tài)特性的測試10實驗四 液位單回路控制系統(tǒng)的設計及參數(shù)整定12實驗五 PLC和DCS綜合控制演示14仿真實驗24實驗一 MATLAB與SIMULINK熟悉實驗24實驗二 過程參數(shù)PID控制仿真25實驗三 復雜過程對象PID控制仿真26實驗四 非線性控制時滯系統(tǒng)迭代學習控制算法仿真27實驗五 利用輸入-輸出的模型參考自適應控制系統(tǒng)的設計與仿真29過程控制系統(tǒng)實驗實驗一 組合型過程控制系統(tǒng)簡介及過程控制演示一、 FESTO緊湊型過程控制系統(tǒng)介紹FESTO緊湊型過程控制

2、系統(tǒng)如圖1-1所示，在這套系統(tǒng)上，我們可以進行液位、溫度、壓力、流量的控制。 圖 1-1二、 組合式過程控制系統(tǒng)介紹結合過程計算機控制系統(tǒng)理論的學習，我們研制了一套組合式過程控制系統(tǒng)，這套系統(tǒng)可以通過靈活、方便的管路組合，實現(xiàn)過程控制中的五種典型控制方式單回路控制，串級控制、前饋控制、均勻控制和比值控制。三、 主要儀器與設備1、 計算機2、 接口 研華 USB-4711AUSB-4711A系列包括即插即用數(shù)據(jù)采集模塊，因此無需再打開您的計算機機箱來安裝板卡。僅需插上模塊，便可以采集到數(shù)據(jù)，簡單高效。USB-4711A是給任何帶有USB端口的計算機增加測量和控制能力的最佳途徑。它通過USB端口獲

3、得所有所需的電源，所以它無需連接外部的電源。USB-4711A在一塊卡上包含了所有的數(shù)據(jù)采集功能，如：16路AI，2路AO，8路DI，8路DO，1路32位計數(shù)器，其中A/D數(shù)據(jù)采集為12位。USB-4711A板卡的如圖1-2。圖 1-2 USB-4711A板卡 圖 1-3 I/O 接口針腳定義表 1.1：I/O 接口信號描述3.水箱：水箱如圖1-4所示。技術參數(shù)見表1-1。 圖 1-4表1-1工作溫度最大：+65外部尺寸寬度深度高度240 mm190 mm385 mm材質(zhì)塑料螺旋接口15 mm 直徑3、 流量傳感器 流量傳感器如圖1-5，主要技術參數(shù)見表1-2。 表 1-2工作電壓5 to 1

4、2 V DC工作電流6 to 33 mA輸出信號方波信號，512 V頻率范圍13 to 1200 HZ測量范圍0.5 to 15.0 l/min工作壓力80°C max。 6bar 工作溫度0°C to 65°C接線方式白：電源正綠：電源負褐：輸出+圖 1-54、 比例閥1094-PMR 比例閥如圖1-6，主要技術指標見表1-3。 表 1-3工作電壓24 V DC功率8 W工作壓力0 to 0.5 bar環(huán)境溫度Max。+55°C媒介自然媒介，如水、壓縮空氣媒體溫度0°C to +65°C 圖 1-61094-PMR比例閥接口如圖1-

5、7所示。端子2：+24V，端子3：24V地，端子4：輸出控制信號。R1：最小流量調(diào)節(jié)，R2：最大流量調(diào)節(jié)，R3：延遲時間調(diào)節(jié)。S1：（on）：中頻（2832），S2：（off） 圖 1-75、 液位傳感器主要技術參數(shù)見表1-4 表 1-4工作電壓24 V DC測量范圍0400 mm輸出信號05 V DC工作溫度-40120°C接線方式紅：電源正黑：電源負藍：輸出+6、 溫度傳感器 主要技術參數(shù)見表1-5 表 1-5工作電壓24 V DC測量范圍0100 °C輸出信號05 V DC接線方式紅：電源正綠：電源負黃：輸出+7、 管路、接頭、手動閥管路、接頭、手動閥如圖1-8所示。

6、系統(tǒng)所有部件的連接都是直接插拔，非常方便。 圖 1-8實驗二 傳感器、執(zhí)行器實驗一、實驗目的了解傳感器、執(zhí)行器的工作原理，掌握它們在實際過程控制中的應用。 二、實驗要求編程實現(xiàn)系統(tǒng)液位、溫度、流量等模擬量的數(shù)據(jù)采集以及比例閥開度的控制。3、 實驗步驟1、液位傳感器的測試 在水箱內(nèi)按要求注入不同高度的純凈水，利用萬用表和USB-4711A板卡的A/D口分別測出液位傳感器的輸出電壓。并在計算機內(nèi)將其轉(zhuǎn)換成對應的高度。將測量數(shù)據(jù)填入下表。 高度輸出250 mm200 mm150 mm100 mm50 mm萬用表測量值（伏）A/D 口測量值 (伏)機內(nèi)轉(zhuǎn)換高度（mm）相對誤差（%） 2、 溫度傳感器的

7、測試 改變水箱內(nèi)水的溫度，用溫度計測量出水溫，同時利用萬用表和USB-4711A的A/D口測出溫度傳感器的輸出電壓，并在計算機內(nèi)將其轉(zhuǎn)換成相應的溫度。將測量數(shù)據(jù)填入下表。溫度計（度）傳感器輸出電壓（伏）A/D口測量電壓 (伏)機內(nèi)轉(zhuǎn)換溫度（度）相對誤差（%）3、 流量傳感器的測試 調(diào)節(jié)手動閥以改變流量傳感器所在管路中的流量，利用USB-4711A的計數(shù)口測量流量傳感器單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)，并轉(zhuǎn)換成對應的流量。將測量結果填入下表。脈沖數(shù)（個/秒）流量（l/min）4、 比例閥的控制 通過USB-4711A的D/A口向比例閥輸出控制，比較機內(nèi)控制電壓與實際輸出電壓，并將結果填入下表?？刂屏浚ǚ?/p>

8、02.557.510測量值（伏）相對誤差（%）四、思考題1、用傳感器測量過程變量的準確性如何？如果有誤差，可以采取什么方法進行修正？實驗三 系統(tǒng)動態(tài)特性的測試一、實驗目的學習單容對象動態(tài)特性的實驗測定方法。 二、實驗要求通過實驗的方法建立液位對象的過程數(shù)學模型。 三、實驗步驟利用液位對象的液位與輸出流量的關系建立其模型 測試系統(tǒng)結構如圖3-1所示。圖3-1 利用液位輸出流量關系建立模型的實驗原理圖 原理 對于液位系統(tǒng)，根據(jù)動態(tài)物料平衡關系有 式中： 輸入流量； 輸出流量； 液位高度； A水箱截面積； 、分別為偏離某一平衡狀態(tài)、的增量。在靜態(tài)時，當變化時，、也將發(fā)生變化，由流體力學可知，流體在紊

9、流情況下，與流量之間為非線性關系，為簡化起見，作線性化處理。近似認為與在工作點附近成正比，而與出水閥的阻力（稱為液阻）成反比，即 或 由、，消去中間變量，再求拉氏變換得單容液位過程的傳遞函數(shù)為： 關閉所有出水閥，向水箱內(nèi)注水至260mm左右，然后按圖3-1將出水閥旋開至適當位置，測量給定液位高度所對應的流量值，填入下表。并根據(jù)式求液位對象的模型。h (mm)120160200240（l/min）其中水箱的截面積。 四、思考題1、分析可能造成模型不準確的原因。實驗四 液位單回路控制系統(tǒng)的設計及參數(shù)整定一、實驗目的掌握過程計算機控制系統(tǒng)的單回路控制方式。 二、實驗要求設計單容水箱的液位單回路控制系

10、統(tǒng)，實現(xiàn)液位的定值控制，并對系統(tǒng)進行參數(shù)整定。 三、實驗內(nèi)容1、按照圖4-1，在組合式實驗裝置上通過選擇管路，構造液位單回路控制系統(tǒng)。圖 4-1 液位單回路控制系統(tǒng)原理圖2、 畫出液位單回路控制系統(tǒng)方框圖。3、 根據(jù)液位對象的數(shù)學模型，選擇系統(tǒng)的采樣周期 。 4、 運用經(jīng)驗法確定數(shù)字調(diào)節(jié)器的參數(shù)根據(jù)經(jīng)驗公式，選擇調(diào)節(jié)器參數(shù)、和值。觀察不同參數(shù)情況下的控制效果，最終確定較為滿意的調(diào)節(jié)器參數(shù)。實驗次數(shù)調(diào)節(jié)器參數(shù)性能指標1234四、思考題1、在控制過程中遇到了哪些問題，你是如何解決的？為了提高控制效果，你在控制算法上還采取了哪些措施？實驗五 PLC和DCS綜合控制演示一、 CS4000高級過程控制實

11、驗裝置對象介紹CS4000高級過程控制實驗裝置對象如圖6-1所示，采用四容液位控制體系和兩容溫度控制體系，主要包括：1、兩個獨立的水路動力系統(tǒng)，一路由循環(huán)泵、電動調(diào)節(jié)閥、電磁流量計組成（主管路）；另一路由變頻器、循環(huán)泵、渦輪流量計組成（副管路），由變頻器調(diào)節(jié)流量，渦輪流量計檢測流量。2、四個有機玻璃水箱組，每個水箱均裝有液位變送器；通過閥門切換，任何兩組動力的水流可以到達任何一個水箱。3、一個加熱水箱和一個溫度純滯后水箱，安裝多個Pt100熱電阻檢測儀表，由一個可控硅控制的電加熱管提供熱源，通過調(diào)節(jié)電加熱管功率或待加熱水量以達到控制水溫的目的。圖 6-1 CS4000高級過程控制實驗裝置對象采

12、用PLC控制系統(tǒng)或DCS控制系統(tǒng)，我們可以進行液位、溫度、壓力、流量的控制實驗。二、PLC介紹實驗室使用的是西門子S7 300系列PLC，主要由電源，CPU，數(shù)字量輸入輸出，模擬量輸入輸出模塊組成，本次試驗用到的是模擬量輸入輸出模塊，如圖6-2所示。圖6-2 PLC三、DCS組態(tài)原理DCS的組態(tài)過程是一個循序漸進、多個軟件綜合應用的過程，在應用AdvanTrol-Pro軟件對控制系統(tǒng)進行組態(tài)時，可針對系統(tǒng)的工藝要求，逐步完成對系統(tǒng)的組態(tài)。圖6-3 系統(tǒng)組態(tài)工作流程圖四、實驗演示1、液位對象PLC控制演示1) 點擊圖標，進入step7編程界面，新建一個新的項目，如下圖所示， 2) 在My_Prj

13、2項目內(nèi)插入S7-300工作站：SIMATIC 300(1)3) 單擊SIMATIC 300(1)，選擇hardware，進入硬件組態(tài)窗口，如下圖所示4) 插入0號導軌：（0）UR；插入各種S7-300模塊。分別如下圖所示，本次實驗用到的模塊包括PS 307 10A(6ES7 307-1KA01-0AA0);CPU 314(6ES7 314-1AG13-0AB0);SM 331 AI 8*12bit(6ES7 331-7KF02-0AB0);SM332 AO*12bit(6ES7 332-5HF00-0AB0) 配置電源模塊 配置CPU 配置模擬量輸入模塊 配置模擬量輸出模塊 5) 硬件組態(tài)，

14、如下圖所示6) 編寫程序。7) 選擇My_prj2程序，單擊My_prj2，選擇SIMATIC 300(1),最后點擊如圖所示的下載按鈕，這就完成了程序的下載。8) 點擊圖標，進入WINCC程序，選擇levelcontrol項目，單擊激活按鈕，激活WINCC監(jiān)控程序。9) 在WINCC監(jiān)控畫面中設定液位值。10) 調(diào)整PID參數(shù)值，是系統(tǒng)的控制性能達到最優(yōu)，液位的實時曲線可點擊“實時曲線”按鈕查看。11) 待液位穩(wěn)定于設定值時，改變液位值的大小，經(jīng)過一段調(diào)節(jié)時間，水位穩(wěn)定至新的設定值，觀察此時系統(tǒng)的響應曲線。監(jiān)控畫面如圖1.4,1.5所示.圖6-4圖6-52、溫度對象DCS控制演示在動手組態(tài)前

15、，首先應將系統(tǒng)構成、卡件布置圖、測點清單、數(shù)據(jù)分組方法、系統(tǒng)控制方案、監(jiān)控畫面、報表內(nèi)容等組態(tài)所需的所有文檔資料收集齊全。本實例中控制系統(tǒng)由1個控制站、1個工程師站、8個操作員站組成?？刂普綢P地址為（02），工程師站IP地址為129，操作員站IP地址為（130137）。系統(tǒng)有1個操作小組。1） 在桌面上點擊圖標，將彈出SCKey文件操作界面，點擊“新建組態(tài)”命令，文件命名為“實驗”。在組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕，彈出主機設置界面，選擇“主控制卡”頁面，點擊“增加”命令，設置參數(shù)，組態(tài)后的界面如圖所示。選擇“操作站”頁面，點擊“增加”命令，增加1個工程師站，8個操作員站，組態(tài)后的界面如圖所

16、示。2） 在系統(tǒng)組態(tài)界面的工具欄中點擊命令按鈕，彈出I/O組態(tài)界面，選擇“數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡”界面，點擊“增加”命令，組態(tài)完成后的界面如圖所示選擇“I/O卡件”界面，選擇主控制卡項和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡項，點擊“增加”，按工程設計要求組態(tài)I/O卡件。I/O卡件組態(tài)完成后的界面如圖3所示選擇“I/O點”界面，選擇主控制卡項選擇、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)卡項和I/O卡件項，點擊“增加”，增加一個I/O點，點擊“參數(shù)”欄下的按鈕，彈出圖5所示對話框，設置參數(shù)：按照以上步驟繼續(xù)添加其他位號，按工藝及測點清單要求將所有控制站I/O點位號組態(tài)完成。3）在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊按鈕，彈出自定義控制算法設置對話框。選擇算法程序所屬的控制站，

17、點擊圖形編程中的“編輯”命令，進入到圖形編程的工程界面。點擊工具欄中的“新建程序段”按鈕，點擊“功能塊選擇”按鈕，彈出選擇模塊對話框，將編程所需的所有模塊拷貝到編程界面中。點擊“連線”按鈕，在需要連接的兩個管腳上各點擊一下，可將這兩個管腳連接起來。將各模塊按程序要求連接起來。在工具欄中點擊編譯按鈕，檢查程序有無語法、邏輯上的錯誤。4）在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊圖標，進入操作站流程圖設置界面。點擊“編輯”命令，進入流程圖制作界面，按工藝要求繪制流程圖。5）在SCKey組態(tài)界面工具欄中點擊按鈕，編譯正確后，在系統(tǒng)組態(tài)界面工具欄中點擊下載命令按鈕，組態(tài)下載結束后，點擊“關閉”命令。在SCKey組態(tài)界

18、面工具欄中點擊發(fā)布命令按鈕，點擊“發(fā)布組態(tài)”按鈕，向所有操作站發(fā)布組態(tài)。選擇需要通知更新的操作站或工程師站，再點擊“通知更新”按鈕。6）點擊圖標，進入監(jiān)控界面，點擊進入“流程圖”，界面如圖所示。圖6 流程圖點擊“實驗選擇”，設定一個合適的溫度設定值。設置PID參數(shù)，點擊“調(diào)整畫面”，觀察實時曲線。圖7 調(diào)整畫面待水溫穩(wěn)定于給定值時，改變設定值的大小，經(jīng)過一段調(diào)節(jié)時間后，水溫穩(wěn)定至新的設定值，觀察此時系統(tǒng)的響應曲線。仿真實驗實驗一 MATLAB與SIMULINK熟悉實驗一、實驗目的了解MATLAB與SIMULINK工作原理，掌握它們在過程控制系統(tǒng)仿真實驗中的應用。 二、實驗要求掌握MATLAB中

19、.m編程方法，掌握SIMULINK建模方法。三、實驗步驟1MATLAB的安裝、啟動2MATLAB基本命令、操作、語法練習3M文件編程練習4SIMULINK建模練習實驗二 過程參數(shù)PID控制仿真一、實驗目的掌握建立過程對象模型的方法和單回路PID控制設計方法。二、實驗要求分別用M文件和SIMULINK建立系統(tǒng)模型，整定PID參數(shù)，進行仿真實驗。三、實驗步驟給定某一液位過程系統(tǒng)的模型為 (1)1.給出(1)系統(tǒng)在單位階躍信號作用下的響應。2.期望輸出y=1，設計PID控制回路：a.編寫M文件，建立單回路過程控制系統(tǒng)，整定PID參數(shù)，記錄響應曲線。b.使用SIMULINK建立單回路過程控制系統(tǒng)，整定

20、PID參數(shù)，記錄響應曲線。四、思考題1比較M文件和SIMULINK的仿真結果，如果有差異，試分析原因。2給出PID整定過程。實驗三 復雜過程對象PID控制仿真一、實驗目的掌握串級控制系統(tǒng)參數(shù)整定方法。二、實驗要求建立串級控制系統(tǒng)模型，整定PID參數(shù)，采用Simulink進行系統(tǒng)仿真實驗。三、實驗內(nèi)容某串級控制系統(tǒng)結構框圖如下，系統(tǒng)中有兩個PID控制器，PID2所在內(nèi)環(huán)稱為副回路，PID1所在外環(huán)稱為主回路。主調(diào)節(jié)器的輸出控制量作為副回路的給定量。1期望輸出y=1，根據(jù)結構圖構造Simulink模型文件。2整定控制器參數(shù)，觀察仿真曲線。四、思考題1給出控制器參數(shù)整定過程。 實驗四 非線性控制時滯

21、系統(tǒng)迭代學習控制算法仿真一、實驗目的掌握給定系統(tǒng)建立迭代學習控制算法仿真模型的方法。 二、實驗要求通過MATLAB與SIMULINK的結合建立給定系統(tǒng)的迭代學習控制仿真的模型。三、模型介紹給定的非線性控制時滯系統(tǒng)的模型為： （4.1） 其中，是可量測重復干擾，當時，。期望軌跡，選取，初始控制函數(shù)為，表示迭代次數(shù)，隨著迭代的進行，。仿真程序采用的是超前型帶遺忘因子的開環(huán)PD型迭代學習控制算法： 式中，是遺忘因子，當時，。學習增益矩陣、有界，。四、實驗步驟1、給定程序針對的仿真情形為：系統(tǒng)初值無偏差、且。要求理解給定的仿真程序，驗證仿真圖像4.1、4.2。 圖4.1 的輸出跟蹤曲線 圖4.2 輸出

22、誤差曲線2、針對（4.1）系統(tǒng)，當仿真情形變?yōu)椋海?）、系統(tǒng)初值無偏差、且；（2）、系統(tǒng)初值偏差在之間隨機變化、且；（3）、系統(tǒng)初值偏差在之間隨機變化、且要求對所給程序做出適當修該，得出對應的的輸出跟蹤曲線圖和輸出誤差曲線圖，并在實驗報告中寫明對程序所做的修改。實驗五 利用輸入-輸出的模型參考自適應控制系統(tǒng)的設計與仿真一、實驗目的掌握模型參考自適應控制系統(tǒng)的設計思路、控制算法和程序編制。 二、實驗要求通過MATLAB語言編寫程序設計一個自適應控制系統(tǒng)，并仿真驗證。三、實驗內(nèi)容現(xiàn)有一個某伺服系統(tǒng)可用下列數(shù)學模型描述式中為過程參數(shù)，未知，并且隨工作環(huán)境和條件的改變而變化。借助李雅普諾夫穩(wěn)定理論，設

23、計一個利用輸入/輸出信息的模型參考自適應控制系統(tǒng)，使它具有良好的跟蹤能力、抗干擾能力和適應過程參數(shù)變化能力。1.系統(tǒng)設計根據(jù)知，相對階為。（1）參考模型的確定。參考模型的選擇應使其輸出具有理想的特性，如無穩(wěn)態(tài)誤差，適當?shù)膭討B(tài)指標，并且其分子分母的階次應與過程相同。式中參考模型的狀態(tài)方程和輸出方程為 （5.1）根據(jù)對系統(tǒng)動態(tài)性能和穩(wěn)定性的要求，這里?。哼^程輸出應由測量獲得，對于仿真，可由下列狀態(tài)空間表達式計算得到 （5.2）為方便仿真，不妨設：。輸出誤差為 （5.3）（2）的選擇。它的選擇應使相對階為1，所以選式中，選大于零的數(shù)，這里取。（3）輔助信號發(fā)生器的狀態(tài)方程。應選式中，有 （5.4）

24、（5.5）式中，應滿足關系式：（4）信號向量和可調(diào)參數(shù)向量分別為濾波向量 （5.6）參數(shù)調(diào)節(jié)規(guī)律 （5.7）控制規(guī)律 （5.8）2.控制算法步驟用Matlab語言編寫程序：1) 初始化有關量：等；2) 由式（5.1）求，測取，仿真由式（5.2）求，并由式（5.3）計算；3) 根據(jù)式（5.4）和式（5.5），用數(shù)值積分法求；4) 用數(shù)值積分法，由式（5.6）和式（5.7）分別求；5) 由式（5.8）求控制量；6) 移位處理有關量，判斷是否達到預定步數(shù)：否，去第2）步；是，去第7)步；7) 打印圖形，停止運行。3.實驗仿真選取計算步長，設定可調(diào)參數(shù)初值和正定對稱矩陣分別為：然后做跟蹤仿真、抗干擾仿

25、真和抗過程參數(shù)變化仿真。1) 參考輸入為方波信號，幅值為1，要求理解給定的仿真程序，驗證仿真圖像5.1、5.2。圖5.1跟蹤響應 圖5.2 輸出誤差2) 參考輸入為單位階躍信號，當t=30時，在過程輸出端加一幅值為0.3的恒值干擾，對所給程序進行修改，得到的曲線。3) 參考輸入為單位階躍信號，當t=30時，過程參數(shù)發(fā)生突然變化：；對所給程序進行修改，得到的曲線。四、思考題1. 本實驗用數(shù)值積分法（歐拉法）仿真，請簡述歐拉法的原理。附錄：實驗四程序：（整個仿真程序由一個Matlab的.m文件和兩個Simulink仿真結構圖構成，如下所示）%先運行p型迭代學習 控制再運行該程序，得到對比圖clea

26、r;clc;P=0.0;D=0.5; %（pd型增益系數(shù)）u0=0.0; %（取e和e1的二范數(shù)）for k=1:40 %最好要小于時間采樣點數(shù) （當然要小于）0.4*rand(1)*(-1)k z=5(-k); 156+10*rand(1)*(-1)k z=2(-k); v=0.0*rand(1)*(-1)k; % v=0; if k=1 sim('one',1,); else sim('two',1,); end ne(k)=norm(e); switch k case 1 yk1=y; case 2 yk2=y; case 3 yk3=y; case 4

27、yk4=y; case 5 yk5=y; case 6 yk6=y; case 7 yk7=y; case 9 yk9=y; case 10 yk10=y; case 15 yk15=y; case 20 yk20=y; endend figure(1) plot(t,yd,'-r',t,yk1,'.g',t,yk2 ,'-b',t,yk5,':m',t,yk10,'-.k','linewidth',2); %繪制期望t,yk1,'.g',軌跡與實t,yk1 ,'.b'

28、;,際輸出軌跡曲線，并設t,yk2,'-',置相應的曲線顏色,t,yk7,'.b',t,yk5,':m',h=legend('yd(t)','k=1','k=2','k=5','k=10',2);,'k=1'xlabel('t/s');ylabel('yk(t)');axis(0 1,-0.5 2) ; %設置坐標范圍figure(2)plot(ne,'linewidth',2) ; %繪制誤差2范數(shù)曲線

29、2xlabel('迭代次數(shù)k');ylabel('誤差e的2-范數(shù)');axis(1 10,0 10);圖一 實驗四的Simulink仿真結構圖（1）圖二 實驗四的Simulink仿真結構圖（2）實驗五程序：clearh=.1;t=0.1;N=1500; %設定計算步距和仿真步數(shù)r1=.1;r2=4;r3=4;r4=4;r5=4;r6=4; %賦正定對稱矩陣對角元的值yr0=0;e10=0;Yp0=0; %賦初值a=4;b=5;c=6;km=40;d=3; %賦值參考模型系數(shù)am0=a*b*c;am1=a*b+a*c+b*c;am2=a+b+c;bm0=km*d

30、;bm1=km; %參考模型系數(shù)轉(zhuǎn)換T1=1;T2=2;T3=4;k=0.4; %賦值被控過程系數(shù)ap1=1/(T1*T2);ap2=1/T1+1/T2;b0=1/T3;kp=k*T3/(T1*T2); %過程系數(shù)轉(zhuǎn)換a0=5;g0=d*a0;g1=d+a0; %賦值信號產(chǎn)生器狀態(tài)方程參數(shù)xp10=0;xp20=0;xp30=0;xm10=0;xm20=0;xm30=0; %賦初值k00=3.5;c10=-0.5;c20=3.1;d00=-3.5;d10=0.05;d20=-0.63; %賦初值%k00=0;c10=0;c20=0;d00=0;d10=0;d20=0; %賦初值q10=0;q2

31、0=0;q30=0;q40=0;q50=0;q60=0; %賦初值v110=0;v120=0;v210=0;v220=0;u0=0; %賦初值yr=ones(1,250),zeros(1,250),ones(1,250),zeros(1,250),ones(1,250),zeros(1,250);for i=1:N xm1=xm10+h*xm20;xm2=xm20+h*xm30;xm3=xm30+h*(-am0*xm10-am1*xm20-am2*xm30+yr0); ym(i)=bm0*xm1+bm1*xm2; %計算參考模型輸出 xp1=xp10+h*xp20;xp2=xp20+h*xp30;xp3=xp30+h*(-ap1*xp20-ap2*xp30+u0); Yp=kp*b0*xp1+kp*xp2;yp(i)=Yp; %算出實際輸出 e1=yp(i)-ym(i);E1(i)=e1; %計算輸出誤差 v11=v110+h*v120;v12=v120+h*(u0-g