实验
8
具有纯滞后系统的大林控制系统
一、实验目?/p>
1
.了解算法的基本原理?/p>
2
.掌握用于具有纯滞后对象的制算法及其在控制系统中的应用?/p>
二、实验设?/p>
1
?/p>
THBCC-1
?/p>
信号与系统•控制理论及计算机控制技术实验平?/p>
2
?/p>
THBXD
数据采集卡一?/p>
(
?/p>
37
芯通信线?/p>
16
?/p>
USB
电缆线各
1
?/p>
)
)
三、实验内?/p>
1
.具有纯滞后一阶惯性环节大林算法的实现?/p>
2
.具有纯滞后二阶惯性环节大林算法的实现?/p>
四、实验原?/p>
在生产过程中?/p>
大多数工业对象具有较大的纯滞后时间,
对象的纯滞后时间
?/p>
对控制系
统的控制性能极为不利?/p>
它使系统的稳定性降低,
过渡过程特性变坏?/p>
当对象的纯滞后时?
?/p>
与对象的惯性时间常数之时,采用常规的比例积分微分(
PID
)控制,很难获得良好的控
制性能?/p>
长期以来?/p>
人们对纯滞后对象的控制作了大量的研究?/p>
比较有代表性的方法有大?/p>
算法和纯滞后补偿预估
)
控制?/p>
本实验以大林算法为依据进行研究,
大林算法综合目标不是最少拍响应?/p>
而是一个具?/p>
纯滞后时间的一阶滞后响应。它的等效闭环传递函数为
要求的等效环节的时间常数?/p>
T
为采样周期?/p>
对零阶保持器法离散化,可求得系统的闭环传递函数:
五、实验步?/p>
1
、实验接?/p>
1.1
根据?/p>
8-1
,连接一个惯性环节的模拟电路?/p>
1.2
用导线将该电路输出端与数据采集卡的输入端?/p>
AD1
”相连,电路的输入端与数?/p>
采集卡的输入端?/p>
DA1
”相连;
2
、脚本程序运?/p>
2.1
启动计算机,在桌面双击图标?/p>
THBCC-1
?/p>
,运行实验软件;
2.2
顺序点击虚拟示波器界面上的开始钮和工具栏上的脚本编程?/p>
2.3
在脚本编辑器窗口的文件菜单下点击“打开”按钮,并在“计算机控制算法
VBS\
计算机控制技术基础算法?/p>
文件夹下选中
“大林算法?/p>
脚本程序并打开?/p>
阅读?/p>
理解该程序,
然后点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“将脚本算法的运行步长设?/p>
100ms
?/p>
2.4
点击脚本编辑器窗口的调试菜单下“启动?/p>
;用虚拟示察图输出端的响应曲线;
2.5
点击脚本编辑器的调试菜单下“停止?/p>
,修改程序中
n(
可模拟对象的滞后时间,滞
后时间为
n*
运行步长,单位为
ms
;当运行步长?/p>
n
的取值范围为
1
?/p>
5)
值以修改对象的滞
后时间,再点击“启动”按钮。用示波器观察图
8-1
输出端的响应曲线?/p>
六、实验报告要?/p>
1
.画出一阶被控对象的电路图?/p>
2
.根据大林控制算法编写脚本程序?/p>
3
.画出大林算法控制时系统的输出响应曲线,并分析之?/p>