纯滞后控制系统设计.doc

《纯滞后控制系统设计.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、实验五纯滞后控制系统设计一、实验目的1)学习使用simulink实现Dahlin算法的设计方法。2)学习使用simulink进行Smith预估补偿控制的设计方法。二、实验原理1.Dahlin算法的设计已知被控对象传递函数：(1)采样周期为2s，选择期望闭环传递函数中的时间常数分别为Tτ=5s，10s，20s，设计Dahlin控制器。基本原理参见课本P1757.3节。2.Smith预估补偿控制的设计已知被控对象传递函数：(2)应用Smith预估补偿算法设计控制系统，并采用PID控制。基本原理图参见课本P1827.4节。三、实验内容1)按式(1)建立系统的Simulink模型，设

2、计Dahlin控制器。改变期望闭环传递函数中的时间常数，观察不同的仿真结果，记录实验曲线。当Tτ=5s时,系统的Simulink仿真图和响应曲线图如下：Simulink仿真图系统响应曲线图当Tτ=10s时，系统的Simulink仿真图和响应曲线图如下：Simulink仿真图系统响应曲线图当Tτ=20s时，系统的Simulink仿真图和响应曲线图如下：Simulink仿真图系统响应曲线图1)按式(2)建立系统的Simulink模型，应用Smith预估补偿算法设计控制系统，消除滞后时间的影响，并整定好PID参数。与同一PID控制器对无滞后的被控对象控制结果相比较，记录实验曲线。S

3、mith预估预估控制系统仿真框图如下图：Simulink仿真图PID控制器选取P=2，Ti=100，Td=0；响应曲线如下图：系统响应曲线图无滞后的仿真图为：Simulink仿真图响应曲线如下图：系统响应曲线图相比较后曲线几乎一样，只是带Smith预估补偿算法设计控制系统的曲线图为后者的向右平移30s。1)与同一被控对象不带Smith预估补偿器的PID控制系统相比较，观察不同的仿真结果，记录实验曲线。不带Smith预估补偿器的PID控制系统Simulink仿真图和响应曲线图如下：Simulink仿真图系统响应曲线图PID控制器重新选取P=0.5，Ti=100，Td=0时响应曲

4、线图为：系统响应曲线图四、实验总结通过本次实验，使我加深了对纯滞后控制系统的理解，更加熟悉了MATAL软件的使用方法，对PID控制器有了更进一步的理解。学会了Dahlin算法以及掌握了它的应用。