時滯系統(tǒng)幾種控制策略研究.pdf

1、論文題目：漬壓科技大學(xué)申請工學(xué)碩士學(xué)位論文時滯系統(tǒng)幾種控制策略研究學(xué)科門類：工學(xué)一級學(xué)科：控制科學(xué)與工程培養(yǎng)單位：電氣與信息工程學(xué)院碩士生：阮士濤導(dǎo)師：鄭恩讓教授2016年6月時滯系統(tǒng)幾種控制策略研究摘要在工業(yè)過程控制領(lǐng)域，時滯現(xiàn)象普遍存在，時滯系統(tǒng)的控制研究一直是控制界所關(guān)注的熱點和難點。PID控制，由于其結(jié)構(gòu)簡單，魯棒性好和便于操作等優(yōu)點，在過程控制領(lǐng)域得到了最為廣泛的應(yīng)用。時滯系統(tǒng)的PID控制一直處于不斷的發(fā)展和完善之中。很多先進

2、控制方法都可以和PID控制結(jié)合，以使得閉環(huán)系統(tǒng)同時具有先進控制方法性能優(yōu)越和PID控制易于實現(xiàn)等優(yōu)點，其中內(nèi)模PID最具有代表性。在過程控制領(lǐng)域，系統(tǒng)的擾動抑制性能是衡量系統(tǒng)性能的一個重要指標，擾動觀測器可以有效補償不可測擾動和未建模動態(tài)對系統(tǒng)性能的不利影響。常規(guī)PID控制器由于其結(jié)構(gòu)上的限制，很難應(yīng)用于某些對系統(tǒng)性能和魯棒性要求更高的場合，而分數(shù)階PID不失為一種有效的控制方案。分數(shù)階PID是對PID控制的一般化，它比PID控制具有更

3、多的自由度，因此可以進一步改善系統(tǒng)的性能和魯棒性。本文的主要工作如下：第1章概述了國內(nèi)外關(guān)于PID控制的研究現(xiàn)狀。第2章研究了基于失配模型的內(nèi)模PID。通過繼電辨識得到對象的低階模型，并基于低階模型設(shè)計控制器。無論對象階次的高低，所設(shè)計的內(nèi)?？刂破魇冀K具有簡單的結(jié)構(gòu)。并利用Pade公式和泰勒公式推導(dǎo)出了相應(yīng)的內(nèi)模PID的解析表達式，便于工程應(yīng)用。第3章針對非最小相位時滯過程，研究了一種時滯系統(tǒng)擾動觀測器控制方案，通過引入相位超前補償器，

4、有效補償了過程時滯對系統(tǒng)擾動抑制性能的不利影響。第4章針對一階時滯過程，研究了兩種分數(shù)階Iq”控制器設(shè)計方法。利用頻域魯棒性能指標設(shè)計控制器，并通過圖解法求解非線性方程，得到整定參數(shù)，避免了復(fù)雜的非線性數(shù)值優(yōu)化。所設(shè)計的控制器比常規(guī)PI控制器多一個整定參數(shù)，可用于改善對控制對象參數(shù)變化的魯棒性。第5章針對一階大時滯對象，研究了一種分數(shù)階pIx控制器設(shè)計方法，利用相位裕度指標設(shè)計控制器，并通過優(yōu)化分數(shù)階次九來增強系統(tǒng)對控制對象參數(shù)變化的魯