一、实验目的

1、学会安装MATLAB及基本使用方法。

1、掌握大林控制算法的基本概念和实现方法；

2、掌握在MATLAB下大林算法控制器的调试方法；

3、观察大林控制算法控制器的控制效果；

4、比较大林控制算法和常规PID的控制效果。

5、选做：比较大林算法与SMITH预估补偿控制器的控制效果。

二、实验属性

设计、验证性实验

三、实验内容

1、对象为一阶惯性加纯滞后系统，其开环传递函数为：

采样时间为0.5S，大林算法的期望闭环响应设计为。α为控制系数，大林控制算法的MATLAB程序如后所附。

四、实验要求

1、实验中：在MATLAB下输入程序，设置控制系数α＝0.5，检验控制效果，调整系数α的值（0.1至1之间），比较控制效果，找出并记录最佳控制时的α值及控制结果；

    2、完成实验报告。

附录  大林控制算法的MATLAB程序

% Delay Control with Dalin Algorithm

clear all;

close all;

ts=0.5;

%Plant

sys1=tf([1],[0.4,1],'inputdelay',0.76);

dsys1=c2d(sys1,ts,'zoh');

[num1,den1]=tfdata(dsys1,'v');

% Ideal closed loop

sys2=tf([1],[0.15,1],'inputdelay',0.76);

dsys2=c2d(sys2,ts,'zoh');

% Design Dalin controller

dsys=1/dsys1*dsys2/(1-dsys2);

[num,den]=tfdata(dsys,'v');

u_1=0.0;u_2=0.0;u_3=0.0;u_4=0.0;u_5=0.0;

y_1=0.0;

error_1=0.0;error_2=0.0;error_3=0.0;

ei=0;

for k=1:1:50

time(k)=k*ts;

  rin(k)=1.0;  %Tracing Step Signal

yout(k)=-den1(2)*y_1+num1(2)*u_2+num1(3)*u_3;

error(k)=rin(k)-yout(k);

M=1;

if M==1        %Using Dalin Method

u(k)=(num(1)*error(k)+num(2)*error_1+num(3)*error_2+num(4)*error_3...

       -den(3)*u_1-den(4)*u_2-den(5)*u_3-den(6)*u_4-den(7)*u_5)/den(2);

elseif M==2    %Using PID Method

ei=ei+error(k)*ts;

u(k)=1.0*error(k)+0.10*(error(k)-error_1)/ts+0.50*ei;

end  

%----------Return of dalin parameters------------

u_5=u_4;u_4=u_3;u_3=u_2;u_2=u_1;u_1=u(k);

y_1=yout(k);

error_3=error_2;error_2=error_1;error_1=error(k);

end

plot(time,rin,'b',time,yout,'r');

xlabel('time(s)');ylabel('rin,yout');下载本文