为了改善系统特性,引入Smith预估器,使得闭环系统的特征方程中不含有e-5s项。
Smith纯滞后补偿的计算机控制系统:
图 2.
上图所示ZOH为零阶保持器,传递函数为:Gh(s) 为大于1的整数,T为采样周期)。
1-e-Ts
s
,并且有: lT(l
2.2.负反馈调节器D(z)的确定
D(z)为负反馈调节器,通常使用PID控制规律。使用扩充响应曲线法对数字PID控制器进行参数整定。扩充响应曲线法是在模拟PID控制器响应曲线法的基础上推广应用到数字PID控制器参数整定的方法。扩充响应曲线法是用于具有纯滞后的一阶对象,因此依据课本中表3.4扩充响应曲线法选择数字PID参数计算公式,因此选定的PID参数为:Kp=2.7,Ki=0.36,Kd=0.9。
2.3采用Matlab系统仿真
本系统采用PI控制算法,用matlab下的Simulink工具箱搭建闭环系统结构,加以1V的阶跃信号使用Smith预估补偿器的仿真结构得到输出曲线分别如图示:
系统仿真结构框图为: