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1、第6章 复杂控制算法一一习题参考答案4思考题与习题对象为6-6具有纯滞后补偿的控制系统如图6-12所示，采样周期T = 1s ,1G(s)e = e ，求Smith预估器的控制算式 v (k)。 s 1解vkd G(s)("h图6-12具有纯滞后补偿的控制系统则预估器的传递函数为_s 12sG(s)=G(s)(1-e)=ri(1-e)U>=f y (t) =u(t-T)-u(t-3T) dty (k) - y (k -1)y(k) =u(k-1)_u(k-3)g(k) =0.5"(k1) + 0.5u(k 1) 0.5u(k 3)6-12前馈控制结构图如图 6-18,
2、设被控对象的干扰通道和控制通道的传递函数分别为Gn(s) =-e "4sG(s) =-es9s 130s 1采样周期T=1s。试推导完全补偿前馈控制器Dn(z)输出un(k)。Dn (s) N(s)Y(s)1_4sN(s) G(s)1.2se_30s 130s 1 .2se_9s 1相应的微分方程为:n(t-2)dUn(t)dn(t-2)dt9 n un(t)=30()dt对上式进行离散化，得:U(k) -Un(k -1)9 堂Dun(k)=-30TT =1s上式为:n(k 一.) 一 n(kTT -1)Tn(k -9Un(k) -Un(k -1) Un(k) = -30n(k-2)
3、-n(k-3)-n(k-2) 10Un(k) =9Un(k -1) -31n(k -2) 30n(k -3)即 Un(k) =0.9Un(k -1) -3.1n(k -2) 3n(k -3)此式即为完全补偿前馈控制器的控制算法。注意：1、除了上面的2道题外，第6章要求过的还有：6-2 :参考课本内容及例题6-3 （包括响应曲线）：参考课本内容及例题6-11:参考课本图 6-17和图6-22第6章这些题要求全面掌握！2、理解：下图是一个简单的水位控制系统。试说明它的工作原理。指出系统的被控对象、被控量、给定量（输入信号）答：这个简单的水位控制系统是通过浮球和杠杆来实现的。浮球可以检测水位的高低，这个信息通过杠杆来调节进水阀门来实现对水位 的调节，控制。这个调节作用也是一个负反馈过程，当水位升高时，浮球位 置上移，从而使阀门下移，减小进水量，使水位不再上升。当水位下降时， 浮球位置下移，从而使阀门上移，增加进水量，使水位不再下降。图中输入信号是浮球的理想位置，被控对象是进水阀门、被控量是水池的水位。可以看出，浮球的实际位置是水位的检测信号。浮球理想一定要明白什么是控制系统的控制量和被控量！又如可控硅（交流调压）电炉温度控制系统中：控制量是电压，被控量是 炉温！