计算机控制系统课后习题参考答案(刘士荣版)--第6章—1
更新时间:2023-08-28 11:00:01 阅读量: 教育文库 文档下载
思考题与习题
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,对象为
G(s)e 2s
解
1 2s
e, 求Smith预估器的控制算式y (k)。 s 1
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
G (s) G(s)(1 e s)
1
(1 e 2s) s 1
Y (s)1 e 2s s
G(s)(1 e) Ts
U(s)es 1
dy (t)
y (t) u(t T) u(t 3T) dt
y (k) y (k 1)
y (k) u(k 1) u(k 3)
T
y (k) 0.5y (k-1) 0.5u(k 1) 0.5u(k 3)
6-12 前馈控制结构图如图6-18,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)
11
e 4s G(s) e 2s 9s 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)。 解
Y(s)
1
e 4s
U(s)G(s)30s 1 2s
Dn(s) n n 9s 1 e
1N(s)G(s)9s 1
e 2s
30s 1
相应的微分方程为:
9
dun(t)dn(t 2)
un(t) [30 n(t 2)] dtdt
对上式进行离散化,得:
22
n(k ) n(k 1)
u(k) un(k 1)29n un(k) [30 n(k )]
TTT
T 1s 上式为: 9[un(k) un(k 1)] un(k) 30[n(k 2) 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。
⑴试说明它的工作原理。
⑵指出系统的被控对象、被控量、给定量(输入信号)。 ⑶画出系统工作原理的方框图。
水位
高度
进水
h
出水
答:⑴ 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。 ⑵ 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。 ⑶
浮球理想
炉温!
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