基于Matlab的純滯后控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)三基于Matlab的純滯后限制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、試驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)運(yùn)用simulink進(jìn)行Smith預(yù)估補(bǔ)償限制的設(shè)計(jì)方法。學(xué)習(xí)運(yùn)用simulink實(shí)現(xiàn)Dahlin算法的設(shè)計(jì)方法。二、試驗(yàn)原理1.Smith預(yù)估補(bǔ)償限制的設(shè)計(jì)已知被控對(duì)象傳遞函數(shù)：(1)應(yīng)用Smith預(yù)估補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)限制系統(tǒng)，并采納PID限制。原理圖參見課本P127圖4-21和P128圖4-22。表1衰減曲線法整定限制器參數(shù)閱歷公式限制規(guī)律增益積分時(shí)間(min)微分時(shí)間(min)PPI0.830.5PID1.250.30.12.Dahlin算法的設(shè)計(jì)已知被控對(duì)象傳遞函數(shù)：(2)采樣周期為2s，選擇期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)分別為Tτ=5s，10s，20s，設(shè)計(jì)Dahlin限制器。原理圖參見課本P129小節(jié)。三、試驗(yàn)內(nèi)容按式(1)建立系統(tǒng)的Simulink模型，應(yīng)用Smith預(yù)估補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)限制系統(tǒng)，消退滯后時(shí)間的影響，并整定好PID參數(shù)。與同一PID限制器對(duì)無滯后的被控對(duì)象限制結(jié)果相比較，記錄試驗(yàn)曲線。據(jù)Smith預(yù)估補(bǔ)償算法建立滯后系統(tǒng)的Simulink模型原理圖：圖1系統(tǒng)的Simulink模型仿真圖圖2限制系統(tǒng)整定好PID參數(shù)的曲線圖b）與同一PID限制器對(duì)無滯后的被控對(duì)象限制結(jié)果相比較圖3同一PID限制器對(duì)無滯后的被控對(duì)象限制Simulink仿真圖圖4同一PID限制器對(duì)無滯后系統(tǒng)的仿真曲線圖2）與同一被控對(duì)象不帶Smith預(yù)估補(bǔ)償器的PID限制系統(tǒng)相比較，視察仿真結(jié)果，記錄試驗(yàn)曲線。不帶Smith預(yù)估補(bǔ)償器的PID限制系統(tǒng)Simulink仿真圖如下仿真圖如下：圖5不帶Smith預(yù)估補(bǔ)償器的PID限制系統(tǒng)曲線圖當(dāng)加入離散限制器和零階保持器時(shí)，視察和比較試驗(yàn)圖。圖6有離散限制器和零階保持器的Simulink仿真圖圖7離散限制器和零階保持器的仿真曲線圖3）按式(2)建立系統(tǒng)的Simulink模型，設(shè)計(jì)Dahlin限制器。變更期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)，視察不同的仿真結(jié)果，記錄試驗(yàn)曲線。答：按式(2)建立系統(tǒng)的數(shù)字限制器函數(shù)，當(dāng)Tτ=5s，依據(jù)計(jì)算公式可得此限制器如下：D(z)=當(dāng)Tτ=10s，同理可得：D(z)=當(dāng)Tτ=20s，同理可得：D(z)=依據(jù)限制系統(tǒng)原理框圖可得Simulink模型圖圖8Dahlin限制系統(tǒng)的Simulink原理圖依據(jù)圖8，變