大林控制器设计:以延迟系统e^(-80s)/(60s+1)为例

本文将介绍如何为传递函数为G(s) = e^(-80s)/(60s+1)的延迟系统设计大林控制器,采样时间T = 20s。

1. 系统模型离散化

首先,我们需要将连续传递函数G(s)离散化为离散传递函数G(z)。可以使用Tustin方法进行离散化:

G(z) = Z{G(s)} = G(s)|_(s=2(1-z^(-1))/T)

将G(s) = e^(-80s)/(60s+1)代入上式,得到离散传递函数:

G(z) = e^(-80T/(2(1-z^(-1))))/(60T/(2(1-z^(-1)))+1)

2. 大林控制器设计

大林控制器是一种经典的PID控制器,其一般形式为:

C(z) = Kp + Ki * (1/z-1) + Kd * (z-1)/z

其中,Kp、Ki和Kd分别代表比例增益、积分时间和微分时间。

3. 参数选择和优化

大林控制器的参数选择需要根据实际需求和系统特性进行。可以通过以下步骤进行参数选择和优化:

  1. 确定控制目标: 明确系统的期望性能指标,例如稳定时间、超调量等。2. 初始参数选择: 根据经验或一些经验公式初步选择参数值。3. 仿真调试: 利用仿真工具对系统进行仿真,观察系统的响应,并根据响应情况调整参数值。4. 现场调试: 将控制器应用于实际系统中,进行现场调试,进一步优化参数值。

4. 闭环系统

将大林控制器C(z)与离散传递函数G(z)进行串联连接,得到闭环传递函数:

H(z) = C(z) * G(z)

总结

本文介绍了为延迟系统设计大林控制器的方法。需要注意的是,具体的参数选择和调节需要根据实际情况和系统要求进行调试和优化,以达到期望的控制效果。

大林控制器设计:以延迟系统e^(-80s)/(60s+1)为例

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