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1、实验三纯滞后控制实验班级：自控081班 学号：200808602 姓名：樊军艳实验日的与要求掌握应用达林算法进行纯滞后系统D(z)的设计；掌握纯滞后系统消除振铃的方法。实验原理在一些工业过程(如热工、化工)控制中，由于物料或能量的传输延迟，许多被控制 对象具有纯滞后性质。例如，一个用蒸汽控制水温的系统，蒸汽量的边比划要经过长度为 L 的路程才能反映出来。这样，就造成水温的变化要滞后一段时间T (T= L/v，v是蒸汽的 速度)。对象的这种纯滞后性质常会英气系统产生超调和振荡。因此，对于这一类系统，采用一般的 随动系统设计方法是不行的，而用PID控制往往效果也欠佳。本实验采用达林算法进行被控制对

2、象具有纯滞后系统设计。设被控对象为有纯滞后的 一阶惯性环节或二阶惯性环节，达林算法的设计目标是使整个闭环系统所期望的传递函数 中(s)，相当于一个延时环节和一个惯性环节串联，即0( s)=，9 = NT该算法控制将调整时间的要求放在次要，而超调量小甚至没有放在首位。控制原理如图1，+3e-1.8 s其中：采样周期T=0.9秒，期望传递函数=0.5是，被控对象G(s)= 一-；输入信号为2 s +1单位阶跃信号图1纯滞后系统控制原理图应用达林算法进行纯滞后系统设计D (z)控制器。实验内容与步骤按照纯滞后控制系统的要求设计D(z)；按照系统原理图，在simulink下构造系统结构图模型。，观察输

3、入输出的波形，标明参数，打印结果；尝试用M文件实现dalin算法控制实验设计图1纯滞后控制Simulink仿真图图3纯滞后系统输出曲线思考与分析（1）纯滞后控制系统对阶跃信号有无超调？为什么？答：阶跃肯定会有超调，而且会很大。对于单位阶跃信号，含有极点z=1,如果Ou（z） 的极点在z平面的负实轴上，且与z=-1点相近，那么数字控制器的输出序列u（kT）中将含 有这两种幅值相近的瞬态项，而且瞬态项的符号在不同的时刻是不相同的。当两瞬态符号相 同时，数字控制器的输出控制作用加强；符号相反时，控制作用减弱，从而造成数字控制器 的输出序列大幅度波动。（2）纯滞后控制与PID控制有什么本质区别？消除振铃前后系统输出有什么不同？答：应有PID控制，必须适当的调整比例放大系数Kp，积分时间Ki和微分时间T是整 个控制系统得到良好的性能。纯滞后控制对给定的水位及温度对象设计相应的监控系统，可以对被控过程进行全 面的检测及控制。主要内容有水位及温度对象的在线实验建模，并以HJ-2型高级过程控制 实验装置中的水位对象及温度对象为被控对象，进行试验研究；同时以试验求得的数学模型 为对象，在MATLAB仿真环境下进行设计。试验结果表明，由于对象存在较大的纯

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