实验二 Smith预估控制实验报告

东南大学能源与环境学院《计算机控制技术与系统》实验报告PAGEPAGE1实验二Smith预估控制实验报告一实验目的通过实验掌握Smith预估控制的方法及程序编制及调试。二实验内容1、Smith预估控制系统如图所示，对象G(S)=K·e-τs/(1+T1S),K=1,T1=10s,τ=5s,Wc(z)采用数字PI控制规律。2、对象扰动实验画出U(t)=u0·1(t)时，y(t)曲线。3、Smith预估控制（1）构造，求出。（2）整定Wc(s)(按什么整定？)（3）按图仿真，并打印曲线。（4）改变中K，τ（对象不变），进行仿真比较，观察它们对调节过程的影响。三实验步骤1、拟订实验方案2、离线编程3、上机调试4、分析实验结果5、完成实验报告，提供最终实验程序框图及软件文本。四、实验过程1、对象扰动实验画出U(t)=u0·1(t)时，y(t)曲线。取采样周期T=1s，将对象G(S)=K·e-τs/(1+T1S)离散化编写程序#include<iostream.h>#include<fstream.h>voidmain(void){ ofstreamoutf("SMITH.txt");//将结果存入SMITH.txt文档 doubley,y1; doubleu; inti; y=0; y1=0; for(i=0;i<80;i++) { if(i<5){ u=0; } elseu=1; outf<<y<<'\n'; y=(u+10*y1)/11; y1=y;//此处y1相当于输入/输出差分方程中y（k-1），y相当于输入//输出差分方程中的y（k） } outf.close(); }运行程序，并根据输出数据，用excel制图，得到下列结果：Smith预估控制（1）构造，求出。根据控制方框图以及对象传递函数构造出求出其中所以（2）整定Wc(s)(按什么整定？)将纯延迟从闭环系统中去掉后进行整定。编写对象响应曲线程序#include<iostream.h>#include<fstream.h>voidmain(void){ ofstreamoutf("SMITH.txt");//将结果存入SMITH.txt文档 doubley,y1; doubleu; inti; y=0; y1=0; for(i=0;i<80;i++) { u=1; outf<<y<<'\n'; y=(u+10*y1)/11; y1=y;//此处y1相当于输入/输出差分方程中y（k-1），y相当于输入//输出差分方程中的y（k） } outf.close(); }运行程序，并根据输出数据，用excel制图，得到下列结果：从图中大致得到根据过程响应整定方法，PI参数为，(3)按图仿真，并打印曲线控制程序框图输入输入r（k）e1(k)=r(k)-y1(k)e2(k)=e1(k)-q(k)q(k)=cm(k)-cm(k-5)cm(k)=0.905cm(k-1)-0.095u(k-1)u(k)=u(k-1)+deltaueu(k)y=(u+10y1)/11deltaueu(k)=6[e2(k)-e2(k-1)]+e2(k)y1(k)=y(k);cm(k-1)=cm(k);cm(k-2)=cm(k-1);cm(k-3)=cm(k-2);cm(k-4)=cm(k-3);cm(k-5)=cm(k-4);u(k-1)=u(k);e2(k-1)=e2(k);程序编写如下：#include<iostream.h>#include<fstream.h>voidmain(void){ ofstreamoutf("SMITH.txt");//将结果存入SMITH.txt文档 doublekp=6,ki=1,r=1; doublecm=0,cm1=0,cm2=0,cm3=0,cm4=0,cm5=0; doubleq=0; doublee1=0,e21=0,e2=0; doubledeltau=0,u1=0,u=0; doubley=0,y1=0; for(inti=0;i<80;i++){ y=(u+10*y1)/11;//采样周期T=1s outf<<y<<'\n';//输出ycm=0.905*cm1+0.095*u1;//cm1为cm(k-1),u1为u(k-1) q=cm-cm5;//cm5为cm(k-5) e1=r-y1;e2=e1-q;//e1为e1(k),e2为e1(k) deltau=kp*(e2-e21)+ki*e2;//e21为e2(k-1) if(i<5){ u=0; } elseu=u1+deltau;//u1为u(k-1) y1=y; cm1=cm; cm2=cm1; cm3=cm2; cm4=cm3; cm5=cm4; u1=u; e21=e2; } outf.close(); }（4）改变中K，τ（对象不变），进行仿真比较，观察它们对调节过程的影响。分