计算机控制系统实验报告6

江南大学物联网工程学院《计算机控制系统》实验报告实验名称实验六达林算法控制仿真实验实验时间2017.12.1专业电气工程及其自动化班级电气1401姓名林谷烨学号1070114107指导教师陈珺实验成绩一、实验目的与要求１、掌握达林算法的D(z)设计。２、掌握SIMULINK的仿真方法。二、仿真软硬件环境PC机，MATLABR2012b。三、实验原理如图延时一拍由采样保持器滞后一拍输入模拟量实现。四、D(z)设计已知：010(),T0.2s,R(t)1(t)1TseGss；达林设计目标定为：()1TsesTs，Tτ＝0.1s。则广义对象的脉冲传函()Gz120.81911.813zz闭环系统的脉冲传函()z120.135-10.865zz数字控制器()Dz111z-10.865z1819.01477.0z五、SIMULINK仿真结构图－+○×RC六、仿真波形记录输入函数R、C、Uh波形记录单位阶跃输入单位斜坡输入七、思考题１、达林算法控制系统对阶跃输入有无超调?为什么?答：达林算法控制系统对阶跃输入有超调。因为被控对象中的纯滞后部分仅将控制作用在时间坐标上推移了一个滞后时间，被控对象具有纯滞后特性，时间常数很大，而被控对象的滞后时间会使系统的稳定性降低，动态性能变坏，即会引起超调和持续的振荡，因而达林算法控制系统对阶跃信号也有一定的超调。２、达林算法与PID算法有什么本质区别?①达林算法：由于对象存在较大的纯滞后，采用单回路PID控制效果不佳。但常规单回路PID控制对一般对象控制效果较为理想，是生产过程中常用的一种控制方法。②PID控制：比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制能消除稳态误差。比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。积分控制，只要系统有误差存在，积分控制器就不断地积累，输出控制量，以消除误差。但是积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。应用PID控制，必须适当地调整比例放大系数KP，积分时间TI和微分时间TD，使整个控制系统得到良好的性能。纯滞后控制部分的达林算法是基于离散系统的设计方法，按照期望的传递性能设计控制器达到改善性能的目的，PID控制算法是基于连续系统的设计方法。