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申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所
摘要：本发明涉及一种纯时滞系统中PI‑Smith控制器参数整定的方法。本发明合理利用泰勒展开的一阶近似将系统时间延迟做等效处理，提出从频域角度分析控制系统的动态特性，提出依据系统的时域预估长度需求整定PI‑Smith控制器参数。该参数整定方式能兼顾系统带宽及动态特性，减少试验中对人为经验的依赖。
主权项：1.一种纯时滞系统中PI-Smith控制器参数整定的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1：根据PI-Smith控制器控制下所述纯时滞系统的结构推导出系统开闭环传递函数；系统开环传递函数为： ；其中，s为时域经拉普拉斯变换至复数域后的复变量，Ki为PI-Smith控制器中的积分因子参数，根据推导出系统闭环传递函数为： ；步骤2：将所述闭环传递函数表示为时间延迟环节与剩余环节做乘积的形式；闭环传递函数写作为： ；步骤3：将剩余环节中表征时间延迟的部分用泰勒展开的一阶近似做等效处理并计算出系统闭环传递函数的幅相特性；将剩余环节中时间延迟表征的部分用泰勒展开的一阶近似做等效处理得到： ； ；根据s=jw，得出的频率特性为： ；其中，w为频域变量，j为虚数单位，得到幅频特性与相频特性分别为： ； ；传递函数为纯滞后环节，该环节的频率特性如下： ；其中，1为的幅频特性；为其相频特性，单位为rad，换算为角度则为；那么系统闭环传递函数的幅相特性分别为： ； ；即系统闭环带宽，控制器参数的选取取决于期望闭环带宽以及Smith补偿后系统的时滞长度；步骤4：根据实际的纯时滞系统的时间预估长度需求确定PI-Smith控制器中的待整定参数；根据实际系统的时间预估长度需求，若要求系统时间延迟摄动范围在（0,0.008）秒，满足： ；分如下情况进行讨论：a当秒时，说明系统时滞被完全补偿，此时，当选取为300且Smith补偿时滞不准确时，响应达到并保持在内所需要的调节时间变长，且超调量大，系统动态性能变差；b当秒时，得出；c当秒时，满足，选取为100，系统的跟踪不会出现超调现象，但响应从终值10%上升到终值90%所需的上升时间长；d若保证带宽下限，使。
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权利要求：
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