最新073延迟系统控制的设计教学讲义ppt.ppt

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1、073延迟系统控制的设计一．大林算法（掌握）适用条件:指标要求无超调或小超调,允许有较长的调整时间,被控对象Gp(s)为具有纯滞后的一阶或二阶惯性系统.1．大林算法的设计准则§7.3纯滞后系统数字控制器的设计2jsjkz17期望闭环传递函数为对象：2．大林算法的设计步骤（1）期望闭环传递函数的离散化采用零阶保持器对期望闭环传递函数F(s)进行离散化3jsjkz17二．振铃现象及消除方法（了解）数字调节器D(z)的输出u(kT)以2T为周期的上下大幅度摆动。1．振铃现象分析:Ku(z)在负实轴上有极点，特别是有-1附近的极点将产生

2、振铃。7jsjkz17(1)带纯滞后的一阶惯性环节无振铃现象(2)带纯滞后的二阶惯性环节可能产生振铃现象不产生振铃不产生振铃产生振铃！8jsjkz172．振铃幅度数字调节器在单位阶跃输入作用下,第零拍输出与第1拍输出之差.Ku(z)的一般形式振铃幅度:为Ku(z)(或(D(z)))分母z-1与分子z-1的系数之差9jsjkz17例:带滞后的二阶系统无需展开！10jsjkz173．消除振铃的方法(1)如果有z=-1的极点,找出该极点位置,并令z=1,则可消除该极点,消除振铃现象.代入前例分母，消除极点z=-1，消除振铃现象。稳态值

3、不变，仅改变瞬态特性。例7.4（教材）(2)根据闭环时间常数的要求，适当选择采样周期。演示：liti7_4xz.mdl11jsjkz17三．纯滞后补偿控制(史密斯预估器)（理解）1．思路:使滞后了τ的被调量提前反馈到调节器D(s),使D(s)提前动作.（1）不加预估量的分析当受到控制作用时,输出C(s)、反馈信号、偏差信号都要经过时间τ之后才能起作用。2．控制原理“迟来的控制”.12jsjkz17不加预估器的闭环传递函数加预估器后的框图U(s)13jsjkz17大环的反馈信号有延迟,小环的反馈消除了延迟.系统闭环传递函数3．史密

4、斯预估器的计算机实现14jsjkz17（1）被控对象是具有纯滞后的一阶惯性系统①预估器的离散传递函数Dτ(z)构造史密斯预估器15jsjkz17离散化Dτ(z)证:16jsjkz17②Dτ(z)的计算机实现改画Dτ(z)的结构图为预估器的差分方程:17jsjkz17小结:2.史密斯预估器给出Gp(s)为一阶或二阶惯性系统后,对Dτ(s)离散化1.大林算法使加入调节器后的闭环系统传递函数为18jsjkz17实际的聚合物生产工业，通常由原料准备与精致、引发剂配制、聚合、分离、后处理等六个工艺过程所组成。随着聚合物品种不同，生产工艺条

5、件不同，辅助过程的重要性会有所差别，但聚合过程始终是整个工艺过程的核心。采用不同的聚合反应器对聚合产物的结构和性能会产生显著的影响。聚合方法的选择除了要考虑单体的化学特性、传热方式、聚合物的特性、对产品的质量要求外，还要考虑能否实现大型化、连续化，以及反应器的结构与特性。工业上常用的聚合方法有本体聚合、悬浮聚合、乳液聚合及溶液聚合。1.本体聚合本体聚合的最大特点是在聚合过程中，除了引发剂外不须加入分散剂、乳化剂等聚合助剂或溶剂，所以产品的纯度高。与其他聚合方法相比，工艺流程简单，能耗低，成本低，对环境的污染小。从反应器的利用率来

6、看，它是所有聚合方法中最高的。本体聚合的工业化困难是如何及时、有效的移走反应放出的大量反应热。特别是在反应后期，转化率高，反应体系的粘度剧增，造成混合、传热困难，反应情况恶化。如果不能及时移走反应热，就会使体系温度上升，聚合度下降，聚合度分布变宽，副反应增加，甚至引起爆聚。工业上常采用两段聚合法来解决传热与混合问题。第一段为预聚合，此时转化率控制的低一点，反应器可采用搅拌釜式反应器。小型本体聚合可采用间歇搅拌釜；大型本体聚合装置可采用连续搅拌釜。第二段为后聚合，此时采用的反应器为塔式或特殊类型的聚合反应器。本体聚合因反应前后温差

7、变化太大而使产物的聚合度分布变宽，产物的性能变差。但本体是一种最简单的聚合体系，几乎所有的聚合物均可用此法制备，所以它的通用性很强，有可能发展成为最简单的工业聚合方法。2.悬浮聚合悬浮聚合的机理与本体聚合相同，只是把单体分散成液滴悬浮于水中进行聚合，这样解决了传热的问题，但设备的生产能力相应减小了。另外，聚合过程中要加入分散剂来稳定液滴，这就增加了后处理设备。悬浮聚合产品的纯度高，工艺过程的简单程度仅次于本体聚合。悬浮聚合的缺点是不易实现连续化，因为在连续悬浮聚合时，釜与釜之间输送物料的管道由于没有搅拌，粒子很容易粘于管壁，最终

8、堵塞管道，使操作无法进行。另一个缺点是通用性差，它只适用于特殊的单体-引发剂体系。因为悬浮聚合的连续相用水时，当使用的引发剂遇水分解时，就不能采用。3.乳液聚合乳液聚合是在乳胶粒子中进行反应，反应速率高，产物聚合度高，乳液聚合也是用水作连续相，所以传热问题也易于