積分過程的控制算法研究及在空氣球系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、在復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)過程中,常常存在這樣一類對象,基本特征是模型一般包含一個(gè)積分環(huán)節(jié)。這樣的控制對象在階躍擾動的作用下,輸出不能自動地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),而是持續(xù)地增大或減小,因而,這類對象的控制難度較大。如果不能有效的進(jìn)行控制,對生產(chǎn)的安全性、穩(wěn)定性、經(jīng)濟(jì)性等方面都會帶來巨大的影響。近年來,針對這個(gè)問題,許多專家已經(jīng)提出了各種各樣的控制算法,取得了很多研究成果,為成功解決積分問題做出了巨大的貢獻(xiàn)。本文主要研究積分對象的預(yù)測控制算法和基于內(nèi)模原理

2、的二自由度PID控制算法,并將基于內(nèi)模原理的二自由度PID控制算法應(yīng)用到具有積分特性的空氣球系統(tǒng),主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:空氣球系統(tǒng)建模。為了合理有效的對空氣球系統(tǒng)進(jìn)行控制,深入研究了空氣球系統(tǒng)的內(nèi)部機(jī)理,分別利用機(jī)理建模法和測試法對其進(jìn)行建模,在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過分析總結(jié)得出該模型可用一個(gè)積分加純滯后的傳遞函數(shù)表達(dá)式表示,具有明顯的積分特性。積分對象控制算法的研究。為了實(shí)現(xiàn)對積分過程的有效控制,深入研究了積分過程的預(yù)測控制算法和基于內(nèi)模

3、原理的二自由度PID控制算法。在visual basic平臺上編輯積分過程的預(yù)測控制算法并進(jìn)行仿真研究,在matlab/simulink平臺上進(jìn)行基于內(nèi)模原理的二自由度PID控制算法的仿真研究。通過仿真表明:這兩種算法抗干擾能力強(qiáng),在模型失配時(shí)仍然能夠保持良好的控制特性和魯棒性?；趦?nèi)模原理二自由度PID控制算法的應(yīng)用。在熟練使用Automation Studio軟件的基礎(chǔ)上,通過MATLAB\SIMULINK設(shè)計(jì)針對空氣球系統(tǒng)的二自由