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    纯滞后过程控制.ppt

    • 资源ID:8843728       资源大小:356.50KB        全文页数:35页
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    纯滞后过程控制.ppt

    纯滞后过程控制,主要内容,问题引出 Smith 补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,常规 PID 控制系统,case1:,case2:,比例积分控制器,会发生什么情况?,常规PID控制仿真,case1:,case2:,怎么办?,主要内容,问题引出 Smith 纯滞后补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,Smith预估控制器,Smith预估补偿原理,关键是内部模型!,Smith预估补偿原理,Smith预估补偿器,Smith预估控制器,PID控制器,单回路与Smith控制的对比仿真,仿真:模型一致的情况,Kc= 1.1 Ti = 20,Kc= 10 Ti = 1,单回路PID,Smith预估,对比仿真(续),仿真:模型不一致的情况,模型无偏差,模型有偏差,主要内容,问题引出 Smith 纯滞后补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,改进的Smith预估控制器,理想Smith预估器,改进Smith预估器,主要内容,问题引出 Smith 纯滞后补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,基本内模控制结构,内模控制器 不是PID控制器,如何构成的?,内模控制器,情况I :R(s) = 0, D(s) = 幅值为1的阶跃干扰 ,内模控制器,情况II :D(s) = 0, R(s) 0,内模控制的闭环传递函数,由基本的内模控制结构图,可得:,主要内容,问题引出 Smith 纯滞后补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,实际内模控制器,控制器是内模的逆! 是否可以实现?,纯超前环节,分子阶次比分母高,结论:理想控制器不可实现!,实际内模控制器,控制器是内模的逆! 是否可以实现?,如果为负, 不稳定控制器,分子阶次比分母高,结论:理想控制器不可实现!,用计算机很容易实现!,实际内模控制器,根据以上的结论,我们来设计实际的内模控制器。 首先将内部模型分为静态部分和动态部分:,控制器动态近似为模型动态的逆!,如何实现近似?,实际的内模控制器由过程模型除去不可逆部分后剩余部分的逆构成,即,实际内模控制器,将模型的动态部分进行因式分解:,不可逆部分,包括所有的纯滞后和右半平面零点,可逆部分,剩余的环节,实际内模控制器,分子阶次比分母高,怎么办?,加入一个静态增益为1的低通滤波器f,实际内模控制器,设为希望的闭环函数,使分母的阶次不小于 分子的阶次,主要内容,问题引出 Smith 纯滞后补偿器 改进Smith 补偿器 内模控制的结构 实际内模控制器 内模控制仿真,内模控制仿真1,内模控制仿真1(续),内模控制仿真2,内模控制仿真2(续),Tf 1,Tf 4,Tf 10,Tf 20,完全的内模控制结构,作业,1.给下列系统设计一个纯滞后补偿器(史密斯补偿器),其中,2. 一个纯滞后补偿器形式为:,其中,试导出系统闭环传递函数,纯滞后从特征方程中除去了吗?,

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