純滯后控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、實(shí)驗(yàn)五 純滯后控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?) 學(xué)習(xí)使用simulink實(shí)現(xiàn)Dahlin算法的設(shè)計(jì)方法。2) 學(xué)習(xí)使用simulink進(jìn)行Smith預(yù)估補(bǔ)償控制的設(shè)計(jì)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1. Dahlin算法的設(shè)計(jì)已知被控對(duì)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(shí)間常數(shù)分別為T(mén)=5s，10s，20s，設(shè)計(jì)Dahlin控制器?；驹韰⒁?jiàn)課本P175 7.3節(jié)。2. Smith預(yù)估補(bǔ)償控制的設(shè)計(jì)已知被控對(duì)象傳遞函數(shù)： (2)應(yīng)用Smith預(yù)估補(bǔ)償算法設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，并采用PID控制。基本原理圖參見(jiàn)課本P182 7.4節(jié)。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1) 按式(1)建立系統(tǒng)的Simulink模型，設(shè)

2、計(jì)Dahlin控制器。改變期望閉環(huán)傳遞函數(shù)中的時(shí)間常數(shù)，觀察不同的仿真結(jié)果，記錄實(shí)驗(yàn)曲線。當(dāng)T=5s時(shí),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(dāng)T=10s時(shí)，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(dāng)T=20s時(shí)，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(bǔ)償算法設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)，消除滯后時(shí)間的影響，并整定好PID參數(shù)。與同一PID控制器對(duì)無(wú)滯后的被控對(duì)象控制結(jié)果相比較，記錄實(shí)驗(yàn)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(wú)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(bǔ)償算法設(shè)計(jì)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(duì)象不帶Smith預(yù)估補(bǔ)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(shí)驗(yàn)曲線。不帶Smith預(yù)估補(bǔ)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(shí)響應(yīng)曲線圖為：系統(tǒng)響應(yīng)曲線圖4、 實(shí)驗(yàn)總結(jié)通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，使我加深了對(duì)純滯后控制系統(tǒng)的理解，更加熟悉了MAT