第八章 多变量控制系统.pdfVIP

第八章 多变量控制系统 第八章 多变量控制系统 本章主要知识点： 本章主要知识点：  掌握多变量系统的基本特点  掌握多变量系统的基本特点  掌握耦合、解耦等基本概念  掌握耦合、解耦等基本概念  掌握耦合系统中的常用解耦方法  掌握耦合系统中的常用解耦方法 8.1 概述 8.1.1 多变量控制系统 在一生产流程中，往往需要设置若干个控制回路来稳定多个被控变量， （被控变量及控制变量不只一对），这样的系统称为多变量(MIMO)控制系统。 例1：精馏塔产品成分控制系统 例2：流量、压力耦合控制系统 例3：液位、温度耦合控制系统 8.1 概述 8.1.2 多变量控制系统分析和设计中的主要问题 一．多变量控制系统的特点： 在多变量系统中，任一被控量的状态通常反映的是系统中多个操纵变量 共同作用的结果，即多变量系统中的多个控制回路间存在着不同程度的 相互影响 （耦合），结果导致多变量系统的控制变得复杂。 二．多变量系统的数学描述： 描述与分析多变量控制系统的主要数学工具是传递函数矩阵。多变 量系统传递函数矩阵主要有以下四类： T (s)  W (s) W (s) Q (s) 1 11 12 L W (s) W (s) o ：被控对象传递函数矩阵； o      T (s) W (s) W (s) Q (s)  2   21 22  s  W (s)  TC1 c1 W (s) W (s) ：控制器传递函数矩阵； c     c W (s) TC2  c2    D (s) D (s)  D(s) ：解耦网络传递函数矩阵； D(s)  11 12  D (s) D (s)  21 22  F (s)  1 F(s) ：反馈环节传递函数矩阵。