过程控制课设截图(1).doc

题目：设有一纯延时被控对象G(s)现拟用一数字调节器对其实施控制，设采样周期为T=1 s1. 求出改对象带零阶保持器后离散化的Z传函。2. 使用最少拍法设计一个调节器。3. 使用大林算法设计一个调节器。4. 在Simulink 中对上述两种调节器的运行情况进行仿真。1. 求出改对象带零阶保持器后离散化的Z传函1）. 求出Gs，并用零阶保持器离散化 2.） 求出Gz零极点模型 0.0803z-11(1+1.799z-1)(1+0.1238z-1) Gz = (1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-1 1-(0.3479-0.0307i)z-12. 最小拍控制Gc=z-11(1+1.799z-1)*m1*z-1Ge=(1-z-1)(1+f1z-1+f2z-2+f3z-3+f4z-4+f5z-5+f6z-6+f7z-7+f8z-8+f9z-9+f10z-10+ f11z-11+ f12z-12)Gc+Gz=1；解得f1=f2=f3=f4=f10=f11=1; f12=0.6427; m=0.3573;得最小拍调节器为Dz= Gc/Ge /Gz=4.449 z-1* (1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-1 1-(0.3479-0.0307i)z-1（1+0.1238z-1）* (1-z-1)* (1+z-1+z-2+z-3+z-10+z-11+0.643z-12)求出1+z-1+z-2+z-3+z-10+z-11+0.643z-12=0的根，如下图把零极点带入带入下图中的环节中的参数中带入得3.大林控制器设计 0.080301 z-11* (1+1.799z-1) *(1+0.1238z-1)G(Z) = (1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-1 1-(0.3479-0.0307i)z-1当采样周期T=1; 取T=2时，则p=exp(-T/T)=0.607;所以Gc(Z)= z-10*（1-p）*z-1* - (1-pz-1)= 0.393z-11*(1+1.799z-1) - 1-0.607z-1Ge(Z)=1- Gc(Z) = 1-0.607z-1-0.393z-11-0.707z-12- 1-0.607z-1所以大林控制器设计如下：D(Z)= Gc(Z) /Ge(Z) /G(Z) = 4.894* (1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-1 1-(0.3479-0.0307i)z-1 （1+0.1238z-1）* (1-0.607z-1-0.393z-11-0.707z-12) (1+1.799z-1)1）当控制器中控制变量有一个十分接近z=-1的点是，震荡幅度很大，这时令z=1可消除振铃现象.2）若采样保持后z的传递函数G(Z)中出现了单位园外的零点，将引起不稳定的控制，相当于控制器中出不稳定极点，可采用消除振铃极点的方法处理。此时，令1+1.799z-1中z=1；大林控制器设计如下：D(Z)= Gc(Z) /Ge(Z) /G(Z) = 1.7485*(1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-11-(0.3479-0.0307i)z-1 （1+0.1238z-1）* (1-0.607z-1-0.393z-11) 求出1-0.607z-1-0.393z-11-0.707z-12=0的根，如下图把零极点带入带入下图中的环节中的参数中当采样周期T=1; 取T=3时，则p=exp(-T/T)=0.7165;同上，求得大林控制器设计如下：D(Z)= Gc(Z) /Ge(Z) /G(Z) = 1.25*(1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-11-(0.3479-0.0307i)z-1 （1+0.1238z-1）* (1-0.7165z-1-0.2835z-11) 求出1-0.7165z-1-0.2835z-11的根，如下图将零极点带入Discret zero-pole仿真结果如图改变T，可以得到不同的控制效果，比较采样周期T=1; 取T=2，采样周期T=1; 取T=3的控制效果，在这里选择采样周期T=1; 取T=3，采用大林算法设计的调节器D(Z)= Gc(Z) /Ge(Z) /G(Z) =1.25*(1-0.4082z-1)1-(0.3479+0.0307i)z-11-(0.3479-0.0307i)z-1 （1+0.1238z-1）* (1-0.7165z-1-0.2835z-11) 4.设计小结通过本次课程设计，我们把所学的东西运用到的实际中去，对课程控制有了更深的理解。同时在设计过程中，我们遇到了很多问题，并不是一次就能成功，比如用大林算法设计中的振铃问题，但是这时，我们并不能像在理论学习中那样直接忽略它，