大滞后过程采样控制仿真

被控对象传递函数：

，

，请在同一个plot图中绘制采样周期（采样控制间隔）

四种情况下的闭环采样控制响应曲线

K=10;
T=6;
tau0=2;
s=tf('s');
Ts_list=[1.5,1.8,2.2,2.5];
Gs=K/(T*s+1)*exp(-tau0*s)
Gs =
 
                10
  exp(-2*s) * -------
              6 s + 1
 
Continuous-time transfer function.
Gs=ss(Gs);

采样控制效果

不同采样周期使用不同的控制器

figure();

hold on;

for Ts=Ts_list

Gz=c2d(Gs,Ts,'zoh');

Gc=pidtune(Gz,'PI');

Phi=feedback(series(Gc,Gz),1);

Phi.Name="Ts="+Ts;

stepplot(Phi);

end

legend;hold off;

title("大滞后采样PI控制1")

不同采样周期使用相同控制器

figure();

hold on;

Gcs=pidtune(Gs,"PID");

for Ts=Ts_list

Gz=c2d(Gs,Ts,'zoh');

Gcz=c2d(Gcs,Ts);

Phi=feedback(series(Gcz,Gz),1);

Phi.Name="Ts="+Ts;

stepplot(Phi);

end

legend;hold off;

title("大滞后采样PI控制2")

Simulink

不同采样周期使用不同控制器

figure();

hold on;

for Ts=Ts_list

Gz=c2d(Gs,Ts,'zoh');

Gc=pidtune(Gz,'PI');

Name="Ts="+Ts;

%run simulink

simOut = sim('sampleControl.slx','SaveOutput','on','OutputSaveName','yout','SaveFormat', 'Dataset');

%get data

outputs = simOut.get('yout');

y = (outputs.get('y').Values);

plot(y,'displayName',Name);

end

legend;hold off;grid on;

title('simulink 仿真结果1')

不同采样周期使用相同控制器

figure();

hold on;

Gcs=pidtune(Gs,"PID");

for Ts=Ts_list

Gz=c2d(Gs,Ts,'zoh');

Gc=c2d(Gcs,Ts);

%run simulink

simOut = sim('sampleControl.slx','SaveOutput','on','OutputSaveName','yout','SaveFormat', 'Dataset');

%get data

outputs = simOut.get('yout');

y = (outputs.get('y').Values);

plot(y,'.-','displayName',Name);

end

legend;hold off;grid on;

xlim([0,100])

title('simulink 仿真结果2')