復雜系統的控制方法研究.pdf

1、非最小相位系統普遍存在于工業(yè)過程領域，由于非最小相位環(huán)節(jié)會對控制系統的穩(wěn)定性造成嚴重影響，并且大部分的過程對象還具有時滯和多變量強耦合的特點，采用傳統的控制方法無法達到預期的控制效果。因此，對這類復雜系統的研究具有十分重要的理論意義和應用價值。
　　 本文基于多變量頻域控制理論，以目前具有實用價值的內?？刂萍夹g為主要控制手段，針對含有右半平面零點的時滯多變量系統提出一種簡單實用的解耦控制方案。本文討論了內模控制與Smith預估控

2、制在結構上的等價性，并且將這種單變量內模Smith結構推廣到多變量系統中。采用內?？刂圃碓O計Smith預估控制器，不僅解決了時滯問題，還有效改善了Smith預估控制方法在模型失配情況下的缺陷。對于方形系統，分別采用靜態(tài)解耦和動態(tài)解耦兩種方式，給出了多變量系統的解耦控制結構，并詳細推導了解耦控制器的設計過程。對于非方系統，引入矩陣理論中的Moore-Penrose逆概念，較好解決了非方系統的解耦問題。通過對解耦后的廣義被控對象進行模型降

3、階處理，在一定程度上簡化了解耦控制器矩陣的運算量。仿真結果表明，該方法有效提高了控制系統的動態(tài)性能和魯棒穩(wěn)定性;同時，本文還采用四種常用的性能指標進行了量化評價，驗證了此方法的優(yōu)越性。
　　 本文針對工業(yè)中普遍存在的高階系統和高階非最小相位系統，提出一種基于Butterworth濾波器的內?？刂品椒?。利用Butterworth濾波器的理想低通濾波特性以及在整個通頻帶內幅頻特性起伏最平穩(wěn)的特性，將改進優(yōu)化的Butterworth濾