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試驗三基于Matlab的純滯后限制系統(tǒng)設計一、試驗目的學習運用simulink進行Smith預估補償限制的設計方法。學習運用simulink實現(xiàn)Dahlin算法的設計方法。二、試驗原理1.Smith預估補償限制的設計已知被控對象傳遞函數(shù)：(1)應用Smith預估補償算法設計限制系統(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)律增益積分時間(min)微分時間(min)PPI0.830.5PID1.250.30.12.Dahlin算法的設計已知被控對象傳遞函數(shù)：(2)采樣周期為2s，選擇期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)分別為Tτ=5s，10s，20s，設計Dahlin限制器。原理圖參見課本P129小節(jié)。三、試驗內(nèi)容按式(1)建立系統(tǒng)的Simulink模型，應用Smith預估補償算法設計限制系統(tǒng)，消退滯后時間的影響，并整定好PID參數(shù)。與同一PID限制器對無滯后的被控對象限制結(jié)果相比較，記錄試驗曲線。據(jù)Smith預估補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限制器對無滯后的被控對象限制結(jié)果相比較圖3同一PID限制器對無滯后的被控對象限制Simulink仿真圖圖4同一PID限制器對無滯后系統(tǒng)的仿真曲線圖2）與同一被控對象不帶Smith預估補償器的PID限制系統(tǒng)相比較，視察仿真結(jié)果，記錄試驗曲線。不帶Smith預估補償器的PID限制系統(tǒng)Simulink仿真圖如下仿真圖如下：圖5不帶Smith預估補償器的PID限制系統(tǒng)曲線圖當加入離散限制器和零階保持器時，視察和比較試驗圖。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，設計Dahlin限制器。變更期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時間常數(shù)，視察不同的仿真結(jié)果，記錄試驗曲線。答：按式(2)建立系統(tǒng)的數(shù)字限制器函數(shù)，當Tτ=5s，依據(jù)計算公式可得此限制器如下：D(z)=當Tτ=10s，同理可得：D(z)=當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

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