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文檔簡介

1、江蘇大學碩士學位論文純滯后系統自適應控制算法姓名:鄒一琴申請學位級別:碩士專業:控制理論與控制工程指導教師:英銳男20051201 第二章常規大延時系統的算法介紹由于能量的傳遞或者物料的傳輸,使得系統中的被控制量往往具有純滯后特性,從自動控制理論可知,時間滯后特性的存在對于自動控制系統是極為不利的,它使得控制作用不能及時地作用到被控對象上,導致控制系統中的控制決策的適應性降低甚至失效,造成控制系統的穩定性下降,或者根本就不穩定。因此,對于具有純滯后性質的控制對象而言,抑制超調成為控制系統的主要指標。純滯后補償設計的主要思路是:控制不僅根據目前偏差,而且要考慮因滯后而影響到目前的過去情況。在這類

2、具有時間滯后特征的工業過程,傳統的PID控制器算法、雙環控制器算法、大林算法、Smith預估控制器算法以及改進型Smith預估控制器算法都曾經用來解決具有大延時的溫度控制系統,本章主要介紹常規大延時系統的三種算法:PID控制器算法、大林算法和Smith預估控制器算法。§2.1數字PID控制算法由于PIO調節器調節規律簡單、運行可靠、易于實現等特點,傳統PII控制器仍是工業過程控制應用最廣泛的一類控制器DDC系統的組成及控制方框圖如圖2.1所示。圖2.1DDC系統的組成 這種算法稱為積分分離PID算式,A為預定的門限值。e。>A時積分項不起作用,只有e。A時,積分作用才加入,使得

3、調節性能得到改善。(2帶有死區的PID算式控制算式為:.眠IB 叱=啦1e.t<曰必=o(3不完全微分的PID算式(實際微分不完全微分的PID傳遞函數為:塑:置.E(s。¨專+蘭Zj 1互口Kd瓦甲,k杯為假分瑁盈。把上式分成比例積分和微分兩部分,則有:e(s=厶(s+巴(s.舯渺疋+爿郇,PA,:疋jE(。1+旦jKaPp。(S的差分方程為:一鈾叫+猙川將微分部分化成微分方程:c由陪川卜,=E酗得,巹掣wM乃警熔撒俞廂讓成算分項:互Pd(n-Pd(n-1.Ka t 佗一10(211(2一12佗一t3(214(215(216駒M乃半(2_17 設被控對象具有純滯后的一階慣性環節,即=喪e1考慮到零階保持器日。(J:l_e-=G加,=竿齋Smith預估控制器的z變換式為:Z【GL(s】=zD,(sXle-4】-Z【等等”一】:ZK(1一_衛-(I-e-r,(1一rn】_(1一等式中N:r/T;a=P圳Tl;b=K(1-8-77n根據差分方程,即可以編制程序;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決定。§2.

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