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文档简介

1、江苏大学硕士学位论文纯滞后系统自适应控制算法姓名:邹一琴申请学位级别:硕士专业:控制理论与控制工程指导教师:英锐男20051201 第二章常规大延时系统的算法介绍由于能量的传递或者物料的传输,使得系统中的被控制量往往具有纯滞后特性,从自动控制理论可知,时间滞后特性的存在对于自动控制系统是极为不利的,它使得控制作用不能及时地作用到被控对象上,导致控制系统中的控制决策的适应性降低甚至失效,造成控制系统的稳定性下降,或者根本就不稳定。因此,对于具有纯滞后性质的控制对象而言,抑制超调成为控制系统的主要指标。纯滞后补偿设计的主要思路是:控制不仅根据目前偏差,而且要考虑因滞后而影响到目前的过去情况。在这类

2、具有时间滞后特征的工业过程,传统的PID控制器算法、双环控制器算法、大林算法、Smith预估控制器算法以及改进型Smith预估控制器算法都曾经用来解决具有大延时的温度控制系统,本章主要介绍常规大延时系统的三种算法:PID控制器算法、大林算法和Smith预估控制器算法。§2.1数字PID控制算法由于PIO调节器调节规律简单、运行可靠、易于实现等特点,传统PII控制器仍是工业过程控制应用最广泛的一类控制器DDC系统的组成及控制方框图如图2.1所示。图2.1DDC系统的组成 这种算法称为积分分离PID算式,A为预定的门限值。e。>A时积分项不起作用,只有e。A时,积分作用才加入,使得

3、调节性能得到改善。(2带有死区的PID算式控制算式为:.眠IB 叱=啦1e.t<曰必=o(3不完全微分的PID算式(实际微分不完全微分的PID传递函数为:塑:置.E(s。¨专+兰Zj 1互口Kd瓦甲,k杯为假分瑁盈。把上式分成比例积分和微分两部分,则有:e(s=厶(s+巴(s.舯渺疋+爿郇,PA,:疋jE(。1+旦jKaPp。(S的差分方程为:一铀叫+狰川将微分部分化成微分方程:c由陪川卜,=E酗得,卺掣wM乃警熔撒俞厢让成算分项:互Pd(n-Pd(n-1.Ka t 佗一10(211(2一12佗一t3(214(215(216驹M乃半(2_17 设被控对象具有纯滞后的一阶惯性环节,即=丧e1考虑到零阶保持器日。(J:l_e-=G加,=竿斋Smith预估控制器的z变换式为:Z【GL(s】=zD,(sXle-4】-Z【等等”一】:ZK(1一_卫-(I-e-r,(1一rn】_(1一等式中N:r/T;a=P圳Tl;b=K(1-8-77n根据差分方程,即可以编制程序;y2(后=ay:(k-1+bu(1c1一“(七一N一1】式中,伍一1、甜(七一N一1由控制算法W(s决定。§2.

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