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前馈—反馈复合控制系统.pdf
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目录
课程设计任务书
一、 前馈—反馈复合控制系统
1.1、
前馈—反馈复合控制系统的基本概念
…………………………......
3
1.2、
概念的理解
………………………………………………
3
1.3、前馈—反馈系统的组成
……………………………….....
3—4
1.4、前馈—反馈复合控制系统的特点
……………………………..
4
1.5、前馈—反馈复合控制系统中前馈前馈控制器的设计
………………
4
二、控制系统的硬件设计
2.1、 S7—300 系统组成
……………………………………....
4
2.2、 CPU315—2DP
…………………………………………
4
2.3、
模式选择开关
…………………………………..…….
4—5
2.4、
状态及故障显示
…………………………….…………….
5
三、
控制系统的软件设计
3.1、
硬件组态
.......................................................................
5
3.2、
工程管理器的使用
………………………………………...
6
3.3、
新建工程
……………………………….……………
6—9
3.4、
组态监控画面
…………………………………………….
9
3.5、
组态变量
……………………………………………
9—10
3.6、
软件编程
…………………………………………..
10—15
3.7、
实验结果分析
……………………………………….
15—17
。
-可编辑修改-
四、
控制系统的调试
五、
实验总结
一、前馈—反馈复合控制系统
1.1、前馈—反馈复合控制系统的基本概念
前馈—反馈复合控制系统:系统中既有针对主要扰动信号进行补偿的前馈控
制,又存在对被调量采用反馈控制以克服其他的干扰信号,这样的系统就是前馈
—反馈复合控制系统。
1.2、概念的理解:
(1)复合控制系统是指系统中存在两种不同的控制方式,即前馈、反馈
(2)前馈控制系统的作用是对主要的干扰信号进行补偿,可以针对主要干
扰信号,设置相应的前馈控制器
(3)引入反馈控制,是为了是系统能够克服所有的干扰信号对被调量产生
的影响,除了已知的干扰信号以外,系统中还存在其他的干扰信号,这些扰动信
号对系统的影响比较小,有的是我们能够考虑到的,有的我们肯本就考虑不到或
是无法测量,都通过反馈控制来克服。
(4)系统中需要测量的信号既有被调量又有扰动信号。
1.3、前馈—反馈系统的组成
前馈—反馈复合控制系统主要由一下几个环节构成
(1)扰动信号测量变送器:对扰动信号测量并转化统一的电信号
(2)被调量测量变送器:对被调量测量并转化统一的电信号
(3)前馈控制器:对干扰信号完全补偿
。
-可编辑修改-
(4)调节器:反馈控制调节器,对被调量进行调节
(5)执行器和调节机构
(6)扰动通道对象:扰动信号通过该通道对被调量产生影响
(7)控制通道对象:调节量通过该通道对被调量进行调节
前馈—反馈复合系统的原理方框图如图所示
前馈—反馈复合控制系统的原理图(1)
为了方便分析,通常将前馈—反馈复合系统的原理图简化为下图
前馈控制系统的简化原理图(2)
1.4、前馈—反馈复合控制系统的特点
(1)系统综合了反馈、前馈控制系统的优点,弥补了他们的缺点,因而前
馈—反馈复合控制系统的到了广泛的应用
(2)引入前馈补偿没有影响到系统的稳定性:
很显然,前馈无论加在什么位置,都不会构成回路,系统的特征式都保持不
变,因而不会影响系统的稳定性。
。
-可编辑修改-
(3)引入反馈控制后,前馈完全补偿条件并没有改变。
1.5、前馈—反馈复合控制系统中前馈前馈控制器的设计
前馈—反馈复合控制系统中前馈前馈控制器的传递函数是有完全补偿性原
理来求解的由图 2 可求得
要使扰动 Z(s)得到完全补偿,即 Z(s)变化时不对 C(s)产生影响应有:
二、 控制系统的硬件设计
2.1、 S7—300 系统组成
有中央处理器(CPU)、电源单元(PS)、信号模块(SM)、接口模块(IM)、功
能模块( FM)、通讯模块(CP)、特殊模板 (SM 374 仿真器)
2.2、 CPU315—2DP
CPU 315-2DP:具有中到大容量程序存储器和 PROFIBUS DP 主/
接口,比较适用于大规模的 I/O 配置或建立分布式 I/O 系统。
2.3、 模式选择开关
(1)RUN-P:可编程运行模式。在此模式下,CPU 不仅可以执行用户程序,
在运行的同时,还可以通过编程设备(如装有 STEP 7 的 PG、装有 STEP 7 的计
算机等)读
出、修改、监控用户程序。
(2)RUN:运行模式。在此模式下,CPU 执行用户程序,还可以通过编程设备
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