制器。Р则令Р4Р(2)当时:Р假若模型准确,即Р又因为Р,则Р表明控制器是跟踪变化的理想控制器。Р其反馈信号Р——内模控制系统具有开环结构。Р当模型没有误差,且没有外界扰动时Р5Р1.对偶稳定性? 若模型是准确的,则IMC系统内部稳定的充要条件是过程与控制器都是稳定的。? 所以,IMC系统闭环稳定性只取决于前向通道的各环节自身的稳定性。? 结论:对于开环不稳定系统,在使用IMC之前将其稳定。Р内模控制的主要性质Р6Р2.理想控制器特性? 当模型是准确的,且模型稳定,若设计控制器使,且存在并可实现Р则,控制器具有理想控制器特性,即在所有时间内和任何干扰作用下,系统输出都等于输入设定值,保证对参考输入的无偏差跟踪。Р内模控制的主要性质Р7Р3.零稳态偏差特性? I型系统(模型存在偏差,闭环系统稳定,只要设计控制器满足即控制器的稳态增益等于模型稳态增益的倒数。)对于阶跃输入和常值干扰均不存在稳态误差。? II型系统(模型存在偏差,闭环系统稳定,只要设计控制器满足,且)?对于所有斜坡输入和常值干扰均不存在稳态误差。? ? IMC系统本身具有偏差积分作用。Р内模控制的主要性质Р8Р1.若对象含有滞后特性? 则中含有纯超前项,物理上难以实现。?2.若对象含有s平面右半平面( RHP)零点,? 则中含有RHP极点,控制器本身不稳定,闭环系统不稳定。?3.若对象模型严格有理,? 则非有理,即? 中将出现N阶微分器,对过程测量信号中的噪声极为敏感,不切实际。?4.采用理想控制器构成的系统,对模型误差极为敏感,鲁棒性、稳定性变差。Р内模控制的实现问题Р9Р2. 内模控制器的设计Р步骤1 因式分解过程模型Р式中, 包含了所有的纯滞后和右半平面的零点,并规定其静态增益为1。为过程模型的最小相位部分。Р步骤2 设计控制器Р这里 f 为IMC滤波器。选择滤波器的形式,以保证内模控制器为真分式。Р10
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