微机控制技术·第9章·PID控制器 BL 图6.5带有死区的PID控制特性 、有纯滞后环节的PID控制 史密斯( Smith)纯滞后补偿器基本思想 预估是纯滞后控制中的基本方法 8知心X回 也(回 如果模型是精确的,即G。(s)=Gn(s),τ=τm,且不存在负荷扰动(D=0),则Y=}m,则Em=0 κ〓κ’则可以用κ代替κ作第一条反馈回路,实现将纯延迟环节移到控制回路外边。如果模型是不 精确的或出现负荷扰动,则κ≠,E≠0,控制精度也就不能令人满意。为此采用E实现第二条反 馈回路 P197图9-11 预估器传递函数 D(s)= U(s) D(S) e(s)1+D(s)Gp(s)(1-e-) 闭环传函 D(s) 叭(s)=D(sGn(sl +OYsG(X-e-)(sk° 1+D,(sG,(s)e D(s) I+D(s)Gp(s(1-e"\G,(s)e D(SG,(s)e D(s)Gp(s( l-e )+D(sGp(s)e- 1+ D(s)Gp(s) 特征方程1+D(s)G2(S)=0无滞后影响 史密斯( Smith)预估器的不足 对系统受到的负荷干扰无补偿作用 控制效果严重依赖于对象的动态模型精度,特别是纯滞后时间微机控制技术·第 9 章·PID 控制器 4 三、有纯滞后环节的 PID 控制 史密斯(Smith)纯滞后补偿器基本思想 预估是纯滞后控制中的基本方法 ( ) 0 G s G (s) m s e − s e − G (s) C + + + - + - + - R E1 E2 U D X m Em Y Ym X 如果模型是精确的，即 ( ) ( ) 0 G s G s = m ， m  =  ，且不存在负荷扰动（ D ＝0），则 Y = Ym ，则 Em = 0 ， X = X m ，则可以用 X m 代替 X 作第一条反馈回路，实现将纯延迟环节移到控制回路外边。如果模型是不 精确的或出现负荷扰动，则 X  X m，Em  0 ，控制精度也就不能令人满意。为此采用 Em 实现第二条反 馈回路。 P197 图 9-11 预估器传递函数： 1 ( ) ( )(1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) s P I D s G s e D s e s U s D s − + − = = 闭环传函： s s p P s s p P s I p s I p G s e D s G s e D s G s e D s G s e D s D s G s e D s G s e s        − − − − − − + − + + − = + = ( ) 1 ( ) ( )(1 ) ( ) 1 ( ) 1 ( ) ( )(1 ) ( ) 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( )(1 ) ( ) ( ) ( ) ( ) D s G s D s G s e D s G s e D s G s e D s G s e P s p s p s P s p + = + − + − − − −     特征方程 1+ D(s)GP (s) = 0 无滞后影响 史密斯(Smith)预估器的不足 – 对系统受到的负荷干扰无补偿作用； – 控制效果严重依赖于对象的动态模型精度，特别是纯滞后时间