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1、实验五、时间滞后控制系统仿真一、实验目的一、实验目的1、学习用学习用Matlab设计设计Smith预估补偿控制系预估补偿控制系统；统；2、增加对控制系统的感性认识增加对控制系统的感性认识 二、练习题一二、练习题一 1、已知被控对象的传递函数已知被控对象的传递函数 构造构造Smith预估补偿控制系统，计算系统单预估补偿控制系统，计算系统单位阶跃响应曲线的位阶跃响应曲线的三、实验步骤三、实验步骤 1、构建控制系统图构建控制系统图 2、仿真，并计算系统性能参数仿真，并计算系统性能参数 t,x,y=sim(ShiYan_5,500, ); plot(t,y,t,ones(size(t),k:) sig
2、ma=max(y)-1 ess=1-y(length(t) hold on;3、与、与PID控制比较（控制比较（KP=0.92，TI=24.6） 断开开关，设置控制器参数，存盘断开开关，设置控制器参数，存盘 。 输入以下程序：输入以下程序： t,x,y=sim(ShiYan_5,500, ); plot(t,y); sigma=max(y)-1 ess=1-y(length(t)练习题二练习题二、 1、被控对象传递函数为被控对象传递函数为： 设计状态反馈矩阵设计状态反馈矩阵 K，使闭环系统满足使闭环系统满足 2、步骤步骤n写出对象的能控标准写出对象的能控标准1型状态空间表达式；型状态空间表达式
3、；n求期望的闭环共轭主导极点，和其他极点；求期望的闭环共轭主导极点，和其他极点；n求反馈矩阵求反馈矩阵K；n确定输入增益，使稳态误差为零；确定输入增益，使稳态误差为零；n构造系统方块图，并仿真。构造系统方块图，并仿真。 4、期望的闭环极点期望的闭环极点 syms theta wn theta wn=solve(exp(-theta*pi / sqrt(1-theta2)=0.05 , 3/(theta*wn)=1) theta =0.69 wn = 4.35 s1= -theta*wn + wn*sqrt(1-theta2)*i s2= -theta*wn - wn*sqrt(1-theta2)*is1 = -3+3.15*is2 = -3-3.15*i s3= 5*real(s1) s3 = -15 5、反馈矩阵反馈矩阵 K p=-15 -3+3.15*i -3-3.15*i; k=acker(a,b,p)k = 283.8 36.9 3 6、输入增益输入增益 7、系统仿真系统仿真1 1- k1- k2- k3 t,x,y=sim(ztfk6,10,ones(size(t); plot(t,y,t,ones(size(t),k:) sigma=max(y)-1sigma =0.0475 ess=1-y(length(t)ess =9.5812e-014
