[工学]微型计算机控制技术答案第四章2.pdfVIP

4.4 纯滞后控制技术 在工业过程(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。对象的这种纯 滞后性质常引起系统产生超调或者振荡。 纯滞后：由于物料或能量的传输延迟引起的滞后现象； 容量滞后：由于惯性引起的滞后。比如发酵过程，不是 纯滞后。 2011-4-26 1 4.4 纯滞后控制技术 无延时 有延时 2011-4-26 2 4.4.1 史密斯(Smith)预估控制 1.史密斯(Smith)预估控制 （1）．施密斯预估控制原理 ①原理分析：对于一个单回路系统 2011-4-26 3 4.4.1 史密斯(Smith)预估控制 若没有纯滞后，G(s)=G (s) P G(s) G (s)e−τs 若有纯滞后， P ，τ为纯滞后时间 则，闭环传递函数的结构是 D (s)GP (s)e−τs Φ(s) 1+D (s)GP (s)e−τs 2011-4-26 4 4.4.1 史密斯(Smith)预估控制 ②施密斯预估控制原理是：与D(s)并接一补偿环节，用来补 偿被控制对象中的纯滞后部分。这个补偿环节称为预估 器，其传递函数为 G (s)(1−e−τs ) ， τ为纯滞后时间。 P 2011-4-26 5 4.4.1 史密斯(Smith)预估控制 由施密斯预估器和调节器D(s)组成的补偿回路称为纯滞后 补偿器，其传递函数为 D (s) D (s) −τs 1+D (s)G (s)(1−e ) P 经补偿后的系统闭环传递函数为 −τ ( ) ( ) s ( ) ( ) D s G s e D s G s Φ( ) P P e−τs s −τs 1+ ( ) ( ) 1+ ( ) ( ) D s G s D s GP s e