帶約束系統(tǒng)的內模控制方法研究.pdf

1、在社會經濟發(fā)展迅猛的時代大背景下，現代化工業(yè)控制的發(fā)展也在穩(wěn)步向前邁進。在實際的工控現場，多輸入多輸出系統(tǒng)普遍存在的同時，約束也比較常見，常規(guī)控制的實施可能會存在諸多限制，導致無法滿足生產要求，因而對有約束的多變量復雜系統(tǒng)的控制成為近年來的研究熱點。尋求系統(tǒng)中的約束問題的解決方案，是本文探究創(chuàng)新的基本要義。在約束內模控制的發(fā)展歷程中，有一類基于控制器的互質分解的經典抗飽和內?？刂平Y構，對幅值約束具有一定的處理效果，其實質是對約束設計補償

2、環(huán)節(jié)。本課題受此啟發(fā)，重點研究了如何設計補償來減小約束對系統(tǒng)性能的影響，旨在為約束系統(tǒng)的控制提供新的解決思路。
　　本文采用基于性能指標的NPSO優(yōu)化算法整定方法。對于多變量系統(tǒng)的解耦，一般分為靜態(tài)解耦和動態(tài)解耦，后者效果往往好于前者，本文采用后者中的對角陣解耦方法，來獲得理想的廣義對象。論文的整體架構都是基于內模控制(IMC)進行的，IMC對系統(tǒng)時滯項有獨特的處理方式，并通過整定濾波器參數來獲得理想的控制效果。針對系統(tǒng)被控對象具

3、有輸入幅值約束，導致系統(tǒng)跟蹤性能嚴重下降的情況，本論文提出了兩種補償器設計方法，一是基于內?？刂破骰ベ|分解的最優(yōu)補償器設計，二是基于反饋補償的新型內?？刂品桨?。兩種方案的設計都是分為兩步進行，首先對被控過程設計經典內?？刂破鳎缓笤偬砑友a償環(huán)節(jié)。本質是延長了控制器約束邊界值的輸出時間，使系統(tǒng)響應在更長的時間內處于較快速響應的狀態(tài)，提高了系統(tǒng)的跟蹤性能。通過對單變量及多變量系統(tǒng)進行仿真，并采用ITAE和ISE指標對系統(tǒng)性能進行分析，表明文