純滯后控制系統(tǒng)設(shè)計

1、實驗五 純滯后控制系統(tǒng)設(shè)計一、實驗?zāi)康?) 學(xué)習(xí)使用simulink實現(xiàn)Dahlin算法的設(shè)計方法。2) 學(xué)習(xí)使用simulink進行Smith預(yù)估補償控制的設(shè)計方法。二、實驗原理1. Dahlin算法的設(shè)計已知被控對象傳遞函數(shù)： (1)采樣周期為2s，選擇期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)分別為T=5s，10s，20s，設(shè)計Dahlin控制器?；驹韰⒁娬n本P175 7.3節(jié)。2. Smith預(yù)估補償控制的設(shè)計已知被控對象傳遞函數(shù)： (2)應(yīng)用Smith預(yù)估補償算法設(shè)計控制系統(tǒng)，并采用PID控制?；驹韴D參見課本P182 7.4節(jié)。三、實驗內(nèi)容1) 按式(1)建立系統(tǒng)的Simulink模型，設(shè)

2、計Dahlin控制器。改變期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)，觀察不同的仿真結(jié)果，記錄實驗曲線。當T=5s時,系統(tǒng)的Simulink仿真圖和響應(yīng)曲線圖如下：Simulink仿真圖系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖當T=10s時，系統(tǒng)的Simulink仿真圖和響應(yīng)曲線圖如下：Simulink仿真圖系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖當T=20s時，系統(tǒng)的Simulink仿真圖和響應(yīng)曲線圖如下：Simulink仿真圖系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖2) 按式(2)建立系統(tǒng)的Simulink模型，應(yīng)用Smith預(yù)估補償算法設(shè)計控制系統(tǒng)，消除滯后時間的影響，并整定好PID參數(shù)。與同一PID控制器對無滯后的被控對象控制結(jié)果相比較，記錄實驗曲線。Smith預(yù)估預(yù)估控制系

3、統(tǒng)仿真框圖如下圖：Simulink仿真圖PID控制器選取P=2，Ti=100，Td=0；響應(yīng)曲線如下圖：系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖無滯后的仿真圖為：Simulink仿真圖響應(yīng)曲線如下圖：系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖相比較后曲線幾乎一樣，只是帶Smith預(yù)估補償算法設(shè)計控制系統(tǒng)的曲線圖為后者的向右平移30s。3) 與同一被控對象不帶Smith預(yù)估補償器的PID控制系統(tǒng)相比較，觀察不同的仿真結(jié)果，記錄實驗曲線。不帶Smith預(yù)估補償器的PID控制系統(tǒng)Simulink仿真圖和響應(yīng)曲線圖如下：Simulink仿真圖系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖PID控制器重新選取P=0.5，Ti=100，Td=0時響應(yīng)曲線圖為：系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖4、 實驗總結(jié)通過本次實驗，使我加深了對純滯后控制系統(tǒng)的理解，更加熟悉了MAT