基于事件驅(qū)動的過程控制器設(shè)計.pdf

1、事件觸發(fā)控制是一種新型的控制策略。與傳統(tǒng)的等周期離散控制策略相比，事件取代了時間決定了控制系統(tǒng)中各模塊間信號傳輸?shù)臅r刻。通過對事件的設(shè)計，事件觸發(fā)控制系統(tǒng)可以在保證控制效果的同時大幅度的減少控制系統(tǒng)中各模塊之間不必要的信號傳輸。本文針對幾類低階的線性被控對象進行了事件觸發(fā)控制系統(tǒng)的設(shè)計，并進行了相應(yīng)的分析與仿真實驗。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴針對一階線性穩(wěn)定被控對象設(shè)計了事件觸發(fā)控制系統(tǒng)，結(jié)合Symmetric send-on-

2、delta(SSOD)事件觸發(fā)機制與Send-on-area(SOA)事件觸發(fā)機制提出了一種適用的雙重事件觸發(fā)機制。依據(jù)提出的事件觸發(fā)機制采用了由比例積分（PI）控制器與比例（P）控制器組成的雙重控制器結(jié)構(gòu)，并通過分析被控對象輸出的時域響應(yīng)驗證了所設(shè)計的事件觸發(fā)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。隨后研究含有時滯環(huán)節(jié)的被控對象，通過在事件發(fā)生器中加入了史密斯預(yù)估器模塊消除了延時環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的影響。仿真實驗驗證了所設(shè)計的雙重事件觸發(fā)控制系統(tǒng)的控制效果明顯優(yōu)于

3、SSOD事件觸發(fā)控制系統(tǒng)。⑵針對一階線性不穩(wěn)定被控對象設(shè)計了事件觸發(fā)控制系統(tǒng)，基于Send-on-delta(SOD)事件觸發(fā)機制與周期采樣機制提出了Send-on-delta or time(SODT)事件觸發(fā)機制?？刂葡到y(tǒng)中采用PI控制器，并根據(jù)SODT事件觸發(fā)機制的信號傳輸策略將控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為了具有兩個子系統(tǒng)的切換系統(tǒng)進行穩(wěn)定性分析從而得到了該事件觸發(fā)控制系統(tǒng)輸入輸出穩(wěn)定的充分條件。隨后研究含有時滯環(huán)節(jié)的被控對象，結(jié)合采用的 SO

4、DT事件觸發(fā)機制選擇了雙反饋環(huán)的控制結(jié)構(gòu)，其內(nèi)環(huán)為 P控制器外環(huán)為比例積分微分(PID)控制器。通過將設(shè)計的事件觸發(fā)控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為了一個受到有界負載擾動的變時滯線性系統(tǒng)，得到了該事件觸發(fā)控制系統(tǒng)輸入輸出穩(wěn)定的充分條件。并提出了一套基于性能函數(shù)的參數(shù)整定方法。仿真實驗驗證了SODT事件觸發(fā)機制的可行性，并通過比較SODT事件觸發(fā)控制策略與傳統(tǒng)控制策略下的控制效果驗證了SODT的事件觸發(fā)機制的優(yōu)越性。⑶針對二階線性被控對象的事件觸發(fā)控制進行