计算机控制系统 第六章计算机控制策略与实现 6.1串级控制 6.2前馈控制 6.3大纯滞后控制 6.4计算指标控制 6.5超驰控制系统 6.6Bang-Bang控制 6.7预测控制
第六章 计算机控制策略与实现 6.1 串级控制 6.2 前馈控制 6.3 大纯滞后控制 6.4 计算指标控制 6.5 超驰控制系统 6.6 Bang-Bang控制 6.7 预测控制
计算机控制系统 本章主要内容 串级控制 前馈控制 大纯滞后控制 计算指标控制 超驰控制系统 Bang-Bang控制 预测控制
本章主要内容 串级控制 前馈控制 大纯滞后控制 计算指标控制 超驰控制系统 Bang-Bang控制 预测控制
计算机控制系统 参考文献 1、微型计算机控制技术,潘新民编著,人民邮电出版社 2、PC总线工业控制系统精粹,凌澄主编,清华大学出版 社 3、工业控制计算机实时操作系统,蔡德聪 4、数据采集与处理技术,马明建等编著,西安交通大学 出版社 5、8098单片机原理与应用技术,方建淳编著,天津科学 技术出版社
参考文献 1、 微型计算机控制技术，潘新民编著，人民邮电出版社 2、 PC总线工业控制系统精粹，凌澄主编，清华大学出版 社 3、 工业控制计算机实时操作系统，蔡德聪 4、 数据采集与处理技术，马明建等编著，西安交通大学 出版社 5、 8098单片机原理与应用技术，方建淳编著，天津科学 技术出版社
计算机控制系统 6.1串级控制 串级控制是在单回路PI控制基础上发展 起来的一种控制方式。 在串级控制中,有主、副回路之分。主 回路一般只有 而副回路可以 个或几个。主回路的输出是修正副回路 给定值的依据,副回路的输出作为控制 量作用于对象
6.1 串级控制 串级控制是在单回路PID控制基础上发展 起 来 的 一 种 控 制 方 式 。 在串级控制中，有主、副回路之分。主 回路一般只有一个，而副回路可以是一 个或几个。主回路的输出是修正副回路 给定值的依据，副回路的输出作为控制 量 作 用 于 对 象
计算机控制系统 6.1串级控制 例题 图6-1表示了以煤气为燃料的加热炉炉温和煤气流 量的串级控制系统。控制的目的是保持炉温恒定。 T TC 煤气 出料 加热炉 空气 进料 图61妒温与煤气流量串级控制系统
6.1 串级控制 例题： 图6-1表示了以煤气为燃料的加热炉炉温和煤气流 量的串级控制系统。控制的目的是保持炉温恒定
计算机控制系统 6.1串级控制 如果采用单回路控制,煤气压力的变化 会引起其流量的变化,随之会引起炉温 的变化。只有炉温偏离给定值后才会引 起调节,因此系统的时间滞后很大。 如果采用主、副回路相配合,将会获得 较好的控制品质
6.1 串级控制 如果采用单回路控制，煤气压力的变化 会引起其流量的变化，随之会引起炉温 的变化。只有炉温偏离给定值后才会引 起调节，因此系统的时间滞后很大。 如果采用主、副回路相配合，将会获得 较好的控制品质
计算机控制系统 6.1串级控制 串级控制系统原理框图如图6-2所示。 T T-Ak e(k) 28 +4数字PD1→8数字PD2 +DA|副对象 主对象 F 控制系统原理框图
6.1 串级控制 串级控制系统原理框图如图6-2所示。 图6-2
计算机控制系 6.1 串级例题分析 计算顺序为 计算主回路的偏差 (k) e1(k)=T(k)-T(k) 2、计算主回路控制器的输出1(k) T Td 41(k)=Kc1{e(k)+n∑e1()+m[e1(k) (k-1) 计算副回路的偏差值2(k) e2()=l1(k)-F(k) 计算副回路控制器的输出v2(k) 2(k)=Kc2e2()T飞 ∑e2()+=2[e2(k)-e2(k-1)} 0
6.1 串 级 控 制 ： 计算顺序为： 1 、 计 算 主 回 路 的 偏 差 e1 (k) 2 、计算主回路控制器的输出u1 (k) 3 、 计 算 副 回 路 的 偏 差 值 e2 (k) 4 、 计 算 副 回 路 控 制 器 的 输 出 u2 (k) ( ) ( ) ( ) e1 k = Ts p k −T k ( ) { ( ) ( ) [ ( ) ( 1)]} 1 1 1 0 1 1 1 = 1 1 + + − − = e k e k T Td e j Ti T u k Kc e k k j ( ) ( ) ( ) e2 k = u1 k − F k ( ) { ( ) ( ) [ 2 ( ) 2 ( 1)]} 2 0 2 2 2 = 2 2 + + − − = e k e k T Td e j Ti T u k Kc e k k j 例题分析
计算机控制系统 6.1串级控制 采用增量式PID算式 主回路输出只作为修正副回路给定值f(k)的依据 f(k)=f(k-1)土△主 常用的算式 △a1(k)△n1(k)>E s2(k)=f2(k-1)± 1△:(k)4()≤6 式中k,k-1对应于本次和上次的采样序号, δ总是选择小于1,δ与ε都是根据具体对象而确定的 系数。引入这两个系数的目的是使副回路给定值的 变化不要过于激烈
6.1 串级控制 采用增量式PID算式 主回路输出只作为修正副回路给定值fsp (k)的依据 常用的算式 式中k , k-1对应于本次和上次的采样序号， δ总是选择小于1，δ与ε都是根据具体对象而确定的 系数。引入这两个系数的目的是使副回路给定值的 变化不要过于激烈， f s p (k) = f s p (k −1) u 主 = − ( ) ( ) ( ) ( 1) u k u k f s p k f s p k 主 主 ( ) ( ) u k u k 主 主
计算机控制系统 6.2前馈控制 6.2.1基本概念 前馈控制是根据对扰动的补偿原理设计的。它可以 在偏差产生之前通过前馈补偿环节去抵消扰动产生 的不良影响 图63是一种典型的前馈控制系统 N(2 Gpw(z) y 2(2) Gpr(z) 图63前馈校制系统框图
6.2 前馈控制 6.2.1 基本概念 前馈控制是根据对扰动的补偿原理设计的。它可以 在偏差产生之前通过前馈补偿环节去抵消扰动产生 的不良影响 图6-3是一种典型的前馈控制系统