4、化学反应釜串级控制系统,主、副对象的传递函数分别为:
2017()81s G s e s -=+, 2025()31
s G s e s -=+ 主、副测量变送环节的传递函数分别为: 11()21m G s s =+, 21()1
m G s s =+ 主、副扰动通道的传递函数分别为: 1 2.5()41f G s s =
+, 21.5()51f G s s =+ 试分别采用串级控制设计温度控制系统,具体要求如下:
(1) 进行控制方案设计,包括调节阀的选择、控制器参数整定,给出相应的闭环系
统原理图;
(2) 进行仿真实验,分别给出系统的跟踪性能和抗干扰性能(包括一次扰动和二次
扰动);
1、超前校正控制器设计 设单位反馈系统的开环传递函数为)
1()(0+=s s K s G ,采用模拟设计法设计超前校正数字控制器,使校正后的系统满足如下指标:(1) 当
t r =时,
稳态误差不大于0.1;(2) 开环系统截止频率6≥c ωrad/s ;(3) 相角裕度o 60≥γ; (4) 幅值裕度10≥h dB 。
2、超前校正控制器设计 设单位反馈系统的开环传递函数为)
15.0()(0+=s s K s G ,采用模拟设计法设计超前校正数字控制器,使校正后的系统满足如下指标:(1) 速度误差20=Kv ;(2) 相角裕度o 50≥γ; (3) 幅值裕度10≥Kg dB 。
3、滞后校正控制器设计 设单位反馈系统的开环传递函数为)
12.0)(11.0()(0++=s s s K s G ,采用模拟设计法设计滞后校正数字控制器,使校正后的系统满足如下指标:
(1) 速度误差系数30=v K ; (2) 开环系统截止频率3.2≥c ω rad/s ; (3) 相位裕度o 40≥γ (4) 幅值裕度10≥Kg dB 。