時(shí)滯對(duì)象的內(nèi)模控制方法研究.pdf

1、工業(yè)控制對(duì)象大多為時(shí)滯對(duì)象，特別是在石油、化工行業(yè)中。由于滯后時(shí)間的存在，傳統(tǒng)PID控制難以達(dá)到理想的控制效果。內(nèi)?？刂品椒ㄒ钥烧{(diào)參數(shù)少、參數(shù)與性能之間關(guān)系清晰等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。然而，時(shí)滯對(duì)象中存在不穩(wěn)定時(shí)滯對(duì)象難以保持系統(tǒng)穩(wěn)定性及多變量時(shí)滯系統(tǒng)中的耦合作用難以抵消的問(wèn)題，制約了內(nèi)模控制方法對(duì)系統(tǒng)性能的改善。為了解決上述問(wèn)題，本文重點(diǎn)研究了內(nèi)?？刂品椒ㄔ诓环€(wěn)定時(shí)滯對(duì)象和多變量時(shí)滯系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　本文分析常規(guī)內(nèi)?？刂破髟O(shè)計(jì)存在

2、的問(wèn)題，考慮設(shè)定值跟蹤與抗負(fù)載擾動(dòng)性能、一般性能與魯棒性，提出了一種內(nèi)模控制器雙平衡設(shè)計(jì)指標(biāo)。根據(jù)性能指標(biāo)進(jìn)行控制器參數(shù)整定，實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的雙平衡設(shè)計(jì)。
　　針對(duì)內(nèi)?？刂平Y(jié)構(gòu)不能直接控制不穩(wěn)定時(shí)滯對(duì)象的控制問(wèn)題，提出了改進(jìn)內(nèi)模的直接控制方法。設(shè)定值跟蹤控制器與被控對(duì)象看作廣義對(duì)象，將廣義被控對(duì)象與預(yù)測(cè)值之間的差值作為擾動(dòng)信號(hào)進(jìn)行抑制。采用這種方法不需加入內(nèi)環(huán)反饋，降低了控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。該方法應(yīng)用于廣泛的不穩(wěn)定的對(duì)象。

3、>　　不穩(wěn)定時(shí)滯對(duì)象的二自由度控制結(jié)構(gòu)能夠兼顧設(shè)定值跟蹤與抗負(fù)載擾動(dòng)響應(yīng)，然而眾多的研究缺乏詳細(xì)的系統(tǒng)魯棒性、一般性能的分析。為了解決上述問(wèn)題，本文提出了一種控制器設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法得到系統(tǒng)的最優(yōu)魯棒性。在二自由度控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用一種改進(jìn)的濾波器結(jié)構(gòu)，深入分析控制器參數(shù)與性能、魯棒性的關(guān)系。給定了最大靈敏度函數(shù)的取值范圍，實(shí)現(xiàn)魯棒性與性能的折中?；诖?，本文提出了滿足最大靈敏度函數(shù)條件下的最優(yōu)內(nèi)?？刂破鹘馕鲈O(shè)計(jì)規(guī)則。