基于MATLAB的电炉温度控制算法比较及仿真研究 2(8)

为了改善系统特性，引入Smith预估器，使得闭环系统的特征方程中不含有e-5s项。

Smith纯滞后补偿的计算机控制系统：

图 2.

上图所示ZOH为零阶保持器，传递函数为：Gh(s) 为大于1的整数，T为采样周期）。

1-e-Ts

s

，并且有： lT（l

2.2.负反馈调节器D(z)的确定

D(z)为负反馈调节器，通常使用PID控制规律。使用扩充响应曲线法对数字PID控制器进行参数整定。扩充响应曲线法是在模拟PID控制器响应曲线法的基础上推广应用到数字PID控制器参数整定的方法。扩充响应曲线法是用于具有纯滞后的一阶对象，因此依据课本中表3.4扩充响应曲线法选择数字PID参数计算公式，因此选定的PID参数为：Kp=2.7,Ki=0.36,Kd=0.9。

2.3采用Matlab系统仿真

本系统采用PI控制算法，用matlab下的Simulink工具箱搭建闭环系统结构，加以1V的阶跃信号使用Smith预估补偿器的仿真结构得到输出曲线分别如图示：

系统仿真结构框图为：

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