基于被控對(duì)象特征模式的迭代學(xué)習(xí)控制.pdf

1、系統(tǒng)被控對(duì)象的特征模式包含了時(shí)滯、非線性、擾動(dòng)及算法等內(nèi)容，算法是控制系統(tǒng)的靈魂，算法的選擇取決于被控對(duì)象及它的特征模式。本文從被控對(duì)象特征模式出發(fā)，提出了帶時(shí)延補(bǔ)償?shù)臄_動(dòng)觀測(cè)器來(lái)克服持續(xù)高頻擾動(dòng)對(duì)具有時(shí)延慣性環(huán)節(jié)被控對(duì)象的影響和采用精細(xì)迭代學(xué)習(xí)算法來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼水液位的高品質(zhì)控制。
　　眾所周知，控制系統(tǒng)本身存在著時(shí)延現(xiàn)象。系統(tǒng)的時(shí)延在較高的擾動(dòng)頻率作用下，相應(yīng)的系統(tǒng)時(shí)延導(dǎo)致的相位滯后也會(huì)隨之增加，進(jìn)而影響控制器性能。為了克服持續(xù)高

2、頻擾動(dòng)對(duì)具有時(shí)延的慣性環(huán)節(jié)被控對(duì)象的影響，本文提出帶時(shí)延補(bǔ)償?shù)臄_動(dòng)觀測(cè)器，并結(jié)合被控對(duì)象逆、Q濾波器、超前補(bǔ)償環(huán)節(jié)和時(shí)延逼近器，運(yùn)用頻域分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)被控對(duì)象的良好控制；理論分析表明所提出時(shí)延補(bǔ)償觀測(cè)器能夠有效的克服時(shí)延對(duì)被控對(duì)象的不良影響，對(duì)相關(guān)持續(xù)高頻擾動(dòng)具有很好的抑制作用；最后通過(guò)數(shù)值仿真進(jìn)一步驗(yàn)證了所提方案的正確性。
　　實(shí)際工業(yè)過(guò)程中，存在著一類(lèi)具有周期性、非線性、建模困難等特點(diǎn)的受控對(duì)象。本文以實(shí)際工業(yè)過(guò)程鋼水液位系

3、統(tǒng)為研究對(duì)象，為保證具有強(qiáng)非線性、建模困難和具有周期性擾動(dòng)連續(xù)澆鑄過(guò)程中鋼水液位能夠滿足工藝和生產(chǎn)的要求，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆鑄過(guò)程中鋼水液位的高品質(zhì)控制，本文提出了一種精細(xì)迭代控制策略來(lái)進(jìn)一步削弱連續(xù)澆鑄過(guò)程中鋼水液位的膨脹擾動(dòng)帶來(lái)的不利影響。該策略是一種包含 P型學(xué)習(xí)律的迭代學(xué)習(xí)算法，這種 P型學(xué)習(xí)律除引進(jìn)遺忘因子和開(kāi)關(guān)裝置外，還特別利用了前兩次迭代過(guò)程中的誤差信息（即控制律為PID+遺忘因子+開(kāi)關(guān)函數(shù)+誤差精細(xì)信息的有機(jī)組合），以使誤差