《过程控制工程》课程教学资源（PPT课件）第三章 先进控制系统

■示例: 000 02 1‖x2+10u 3‖x 要求极点:-2;-1+j-1j ■设计状态反馈求k1k2k3 s00010 000 s-A-BK|=100+1001+000 00s0-2-3k1k2k s+(3-k3)s2+(2-k2)s-k

u x x x x                        1 0 0 0 2 3 0 0 1 0 1 0 3 2 1                          1 2 3 0 0 0 0 0 0 0 2 3 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 s k k k s s SI A BK = 2 1 2 3 3 s  (3  k )s  (2  k )s  k

要求; p(s)=(+2)s+1+1)(s-+1-j)=s2+42+6s+4 k,=4 k,=-1

( ) ( 2)( 1 )( 1 ) 4 6 4 3 2 p s  s  s   j s    j  s  s  s  k1  4 4 k2   k3  1

第一节状态反馈控制 状态反馈和极点控制 1.控制系统的描述 ★状态空间表达式 xAX+Bu ★传递函数矩阵 K ★输入输出差分方程 Ax+BuC 2.状态反馈和输出反馈 3.极点配置 4.状态反馈矩阵K的计算 ★ Ackermann公式直接计算状态反馈矩阵 ★控制器规范型系统状态反馈矩阵K的计篁 状态反馈控制系统设计和工程 应用中的问题 1.消除控制系统的余差 2.状态变量的获取 3.团环极点的确定

第二节预测控制 预测控制的基本特征 1.基本概念 1.5 2.预测控制的基本算法 ★预测模型 ★反馈校正 05 预测控制 ★滚动优化 参考轨线 ★参考轨线 5 15 预测控制系统实施时应注意的问题 1.稳态余差 2.参数选择 3.具有时滞或反向特性系统的预测控制 R(2)R'(2) Gw→ Gc G 4.反馈校正和过程病态的消除 GM 5.约束的表示 G 6.输入输出轨迹 三、预测控制算法

第三节解耦控制 系统关联分析和相对增益 多变量控制系统的关联 2.相对增益阵列 ★两个增益 ★相对增益 ★相对增益的特点 ★多输入多输出系统的相对增益阵列 解耦控制的设计和工程应用中的问题 1.解耦控制系统设计原则 2.减少与解除耦合的途径 3.串接解耦装置的设让 4.工程应用中的有关问题 ★其他控制器的影响 ★动态耦合的影响 ★偏置值的设置和解耦裝置的简化 G22