史密斯预估器 ppt课件.ppt

文档介绍：史密斯预估器
在工业生产的控制中，有许多控制对象含有较大的纯滞后特性。
被控对象的纯滞后时间τ使系统的稳定性降低，动态性能变坏，如容易引起超调和持续的振荡。
对象的纯滞后特性给控制器的设计带来困难。
纯滞后补偿控制——(Smith)预估器
大林(Dahlin)算法
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史密斯预估器
Smith预估控制是一种广泛应用的对纯滞后对象进行补偿的控制方法，实际应用中，表现为给PID控制器并接一个补偿环节，该补偿环节称为Smith预估器。
Smith预估补偿是在系统的反馈回路中引入补偿装置，将控制通道传递函数中的纯滞后部分与其他部分分离。
其特点是预先估计出系统在给定信号下的动态特性，然后由预估器进行补偿，力图使被延迟了的被调量超前反映到调节器，使调节器提前动作，从而减少超调量并加速调节过程。
如果预估模型准确，该方法能后获得较好的控制效果，从而消除纯滞后对系统的不利影响，使系统品质与被控过程无纯滞后时相同。
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史密斯预估器
设被控对象传递函数为
史密斯预估器的原理：与D(s)并联一个补偿环节，用来补偿对象中的纯滞后环节。
这个补偿环节叫做预估器。
它的传递函数：
D(s)
GP(s)e-τs
e(t)
u(t)
y(t)
r(t)
-
+
GP(s)是G(s)中不含纯滞后特性的部分
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由预估器与D(s)组成总的补偿控制器（简称补偿器）
增加补偿环节后的结构图
经过补偿后的闭环传递函数
D(s)
GP(s)e-τs
e(t)
u(t)
y(t)
r(t)
-
+
GP(s)(1-e-τs)
-
+
yr(t)
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