純滯后系統(tǒng)的控制方法研究.pdf

1、時(shí)滯現(xiàn)象是生產(chǎn)過程中的常見現(xiàn)象，時(shí)滯系統(tǒng)的控制是控制理論研究與應(yīng)用的重要領(lǐng)域。由于時(shí)滯系統(tǒng)的特殊性，常規(guī)的PID控制難以獲得滿意的控制效果。本文針對(duì)純滯后系統(tǒng)難以控制的問題，分析了生產(chǎn)過程中純滯后產(chǎn)生的原因，給出了純滯后系統(tǒng)的相關(guān)定義，分析了純滯后系統(tǒng)的特點(diǎn)，并簡(jiǎn)要介紹了目前針對(duì)純滯后系統(tǒng)所采用的Smith控制、模糊控制、Fuzzy+Smith控制，以及預(yù)測(cè)函數(shù)控制等多種先進(jìn)控制技術(shù)。分析表明，這些控制策略都能實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)的有效控制。

2、最后，以Fuzzy+Smith控制方案為例實(shí)現(xiàn)了對(duì)大純滯后系統(tǒng)的有效控制，并針對(duì)一具體的純滯后對(duì)象進(jìn)行了理論分析與實(shí)驗(yàn)研究。具體包括如下內(nèi)容：工程建模以獲取整個(gè)控制過程的數(shù)學(xué)模型，模糊控制器的設(shè)計(jì)，純滯后系統(tǒng)的Matlab仿真分析，浙江中控JX-300X型DCS介紹，以及具體的工程試驗(yàn)過程。 整個(gè)工程試驗(yàn)基于浙江中控JX-300X型DCS系統(tǒng)和上海齊鑫公司生產(chǎn)過程實(shí)驗(yàn)裝置構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由水塔、微型鍋爐、雙容容器以及管

3、路組成，并配有大時(shí)滯的模型，具有過程控制對(duì)象真實(shí)，測(cè)量與變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、DCS均為工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。該平臺(tái)便于各類控制算法(包括先進(jìn)控制算法)在與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)相吻合的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，F(xiàn)uzzy+Smith控制方案是控制大純滯后對(duì)象的有效方法。本文給出的控制算法和基于浙江中控DCS提供的SCX語言所編寫的控制程序，可直接應(yīng)用到生產(chǎn)實(shí)際過程中。浙江中控JX-300X型DCS系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)流行的集散控制系統(tǒng)，本課題的研究對(duì)于拓