纯滞后控制
发布时间:2014/8/5 20:07:18 访问次数:1198
工业过程中的许多对象具有纯滞后特性。例如,物料经皮带传送到秤体,M1MA152WAT1G蒸汽在长管道内流动至加热罐,都要经过一定的时间后才能将控制作用送达被控量。这个时间滞后使控制作用不能及时达到效果,扰动作用不能及时被察觉,会延误了控制,引起系统的超调和振荡。分析表明,时间滞后因素e…将直接进入闭环系统的特征方程,使系统的设计十分困难,极易引起系统的不稳定。
研究表明,当对象的纯滞后时间丁与主过程对象的惯性时间常数T之比,即r/T≥0.5时,常规的PID控制很难获得良好控制效果。长期以来,人们对纯滞后对象的控制作了大量的研究,比较有代表性的方法有大林控制算法和施密斯预估控制算法。
大林( Dahlin)控制算法
1968年,美国IBM公司的大林(E。B.Dahlin)提出了一种控制算法,对被控对象具有纯滞后的过程控制,具有良好的效果。
大林算法的基本形式
设有一阶惯性的纯滞后对象G(s)2: 其中T.为被控对象的时间常数,T为纯滞后时间,且下为采样周期丁的整数倍,即丁= NT。
大林算法的设计目标:设计一个合适的数字控制器D(z),使系统在单位阶跃函数的作用下,整个系统的闭环传递函数为一个延迟环节(考虑系统的物理可实现性)和一个惯性环节(使输出平滑,解决超调)相串联的形式,即理想的闭环传递函数为西(s)2乏为闭环系统的等效时间常数。由于是在z平面上讨论数字控制器的设计,如采用零阶保持器,且采样周期为T,则整个闭环系统的脉冲传递函数。
工业过程中的许多对象具有纯滞后特性。例如,物料经皮带传送到秤体,M1MA152WAT1G蒸汽在长管道内流动至加热罐,都要经过一定的时间后才能将控制作用送达被控量。这个时间滞后使控制作用不能及时达到效果,扰动作用不能及时被察觉,会延误了控制,引起系统的超调和振荡。分析表明,时间滞后因素e…将直接进入闭环系统的特征方程,使系统的设计十分困难,极易引起系统的不稳定。
研究表明,当对象的纯滞后时间丁与主过程对象的惯性时间常数T之比,即r/T≥0.5时,常规的PID控制很难获得良好控制效果。长期以来,人们对纯滞后对象的控制作了大量的研究,比较有代表性的方法有大林控制算法和施密斯预估控制算法。
大林( Dahlin)控制算法
1968年,美国IBM公司的大林(E。B.Dahlin)提出了一种控制算法,对被控对象具有纯滞后的过程控制,具有良好的效果。
大林算法的基本形式
设有一阶惯性的纯滞后对象G(s)2: 其中T.为被控对象的时间常数,T为纯滞后时间,且下为采样周期丁的整数倍,即丁= NT。
大林算法的设计目标:设计一个合适的数字控制器D(z),使系统在单位阶跃函数的作用下,整个系统的闭环传递函数为一个延迟环节(考虑系统的物理可实现性)和一个惯性环节(使输出平滑,解决超调)相串联的形式,即理想的闭环传递函数为西(s)2乏为闭环系统的等效时间常数。由于是在z平面上讨论数字控制器的设计,如采用零阶保持器,且采样周期为T,则整个闭环系统的脉冲传递函数。
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