微型計算機控制技術答案第四章2

4.4 純滯后控制技術

在工業過程(如熱工、化工)控制中，由于物料或能量的

傳輸延遲，許多被控制對象具有純滯后性質。對象的這種純

滯后性質常引起系統產生超調或者振蕩。

純滯后：由于物料或能量的傳輸延遲引起的滯后現象；

容量滯后：由于慣性引起的滯后。比如發酵過程，不是

純滯后。

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4.4 純滯后控制技術

無延時 有延時

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4.4.1 史密斯(Smith)預估控制

1.史密斯(Smith)預估控制

(1)．施密斯預估控制原理

①原理分析：對于一個單回路系統

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4.4.1 史密斯(Smith)預估控制

若沒有純滯后，G(s)=G (s)

P

G(s) G (s)e?τs

若有純滯后， P ，τ為純滯后時間

則，閉環傳遞函數的結構是

D (s)GP (s)e?τs

Φ(s)

1+D (s)GP (s)e?τs

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4.4.1 史密斯(Smith)預估控制

②施密斯預估控制原理是：與D(s)并接一補償環節，用來補

償被控制對象中的純滯后部分。這個補償環節稱為預估

器，其傳遞函數為 G (s)(1?e?τs ) ， τ為純滯后時間。

P

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4.4.1 史密斯(Smith)預估控制

由施密斯預估器和調節器D(s)組成的補償回路稱為純滯后

補償器，其傳遞函數為

' D (s)

D (s) ?τs

1+D (s)G (s)(1?e )

P

經補償后的系統閉環傳遞函數為

?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

總結

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