基于TC-ESO的多變量時滯過程控制策略研究.pdf

1、實際工業(yè)過程中的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜并且存在多個控制回路，時滯影響了設(shè)備的正常運行，復(fù)雜工業(yè)過程中的被控對象普遍存在耦合問題，常規(guī)的控制手段已經(jīng)無法達(dá)到滿意的效果，為了滿足工業(yè)過程的高產(chǎn)品質(zhì)量需求必須尋找一種先進(jìn)的控制方案。常規(guī)PID控制器由于其本身的參數(shù)整定問題使得它不適用于大時滯系統(tǒng)，同時傳統(tǒng)的Smith預(yù)估控制由于其依賴預(yù)估模型，所以在實際應(yīng)用中存在模型失配問題。本文從控制論的角度出發(fā)，結(jié)合TC控制器與ESO針對大時滯系統(tǒng)提出一種不依

2、賴于被控對象數(shù)學(xué)模型的控制方案。
　　本文的研究內(nèi)容包括四個部分：
　　（1）從TC控制器的控制律可以看出其控制原理不依賴系統(tǒng)的精確模型信息，控制結(jié)構(gòu)簡單，只包含兩個參數(shù)。對其控制律表達(dá)式進(jìn)行了推導(dǎo)，在此基礎(chǔ)上提出了一種參數(shù)整定方法，其次結(jié)合線性定常系統(tǒng)對TC控制器控制律進(jìn)行了數(shù)學(xué)證明，從數(shù)學(xué)角度分析TC控制器對于時滯系統(tǒng)的可行性；
　?。?）針對Smith預(yù)估控制的模型失配問題，當(dāng)預(yù)估模型與實際被控對象存在誤差時，設(shè)

3、計干擾觀測器對模型失配的誤差進(jìn)行干擾補償，同時TC控制器提高系統(tǒng)的魯棒性，對單輸入單輸出大時滯系統(tǒng)進(jìn)行仿真研究，與常規(guī)的PID控制進(jìn)行對比研究，驗證了這種控制方案的優(yōu)越性與可行性；
　?。?）在使用TC控制器基礎(chǔ)上使用擴張狀態(tài)觀測器對系統(tǒng)內(nèi)未建模動態(tài)與不確定因素進(jìn)行觀測，通過對系統(tǒng)的補償來降低耦合作用，提高控制效果，對兩輸入兩輸出時滯耦合系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究，與常規(guī)的PID-Smith控制進(jìn)行對比研究，同樣驗證了這種控制方案的優(yōu)越性