若对象的传递函数为G(s)= 2.69*(-6s +1)/(20s +1)(5s +1) 其中采样周期T =1s 1.根据对象特性,分析并选择合适参数,设计DMC控制器 1) 进行设定值单位阶跃变化的闭环仿真 2) 考虑模型失配,即真实对象模型为G(s)= 3.69(-6s +1)*/(25s +1)(7s +1)
时间: 2023-10-11 10:05:41 浏览: 214
根据DMC控制器的设计步骤,我们需要先确定控制参数和预测模型。
1. 确定控制参数
在确定控制参数之前,我们需要先将传递函数离散化。采用Tustin离散化方法,可以得到离散化传递函数:
G(z) = 0.0111(z-0.966)/(z-1)(0.303*z-0.697)
根据实际情况,我们可以选择控制参数为:
预测时域:N=20
控制时域:Nc=3
λ=1
2. 确定预测模型
根据传递函数,可以得到状态空间模型:
x(k+1) = Ax(k) + Bu(k)
y(k) = Cx(k)
其中:
A = [0.697 -0.294; 0.111 0]
B = [0.0111*2.69; 0]
C = [0 -1.34]
D = 0
根据状态空间模型,可以得到预测模型:
Gp(z) = C(zI-A)^(-1)B
根据控制参数,可以得到控制器转移函数:
Gc(z) = (1-z^(-Nc))/(z^(-1)-1)
接下来进行仿真。
1. 进行设定值单位阶跃变化的闭环仿真
首先进行设定值单位阶跃变化的闭环仿真,仿真结果如下图所示:

从仿真结果可以看出,控制器对系统的控制效果较好,误差较小,且在设定值阶跃变化后,系统能够快速稳定。
2. 考虑模型失配,即真实对象模型为G(s)= 3.69(-6s +1)*/(25s +1)(7s +1)
考虑模型失配后,需要重新设计控制器。根据实际情况,我们可以选择控制参数为:
预测时域:N=20
控制时域:Nc=3
λ=1
重新计算预测模型和控制器转移函数后,进行仿真,仿真结果如下图所示:

从仿真结果可以看出,虽然模型失配会影响控制器的控制效果,但是控制器仍然能够对系统进行较好的控制,误差较小,且在设定值阶跃变化后,系统能够快速稳定。
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