時滯對象的內(nèi)模控制方法研究.pdf

1、工業(yè)控制對象大多為時滯對象，特別是在石油、化工行業(yè)中。由于滯后時間的存在，傳統(tǒng)PID控制難以達到理想的控制效果。內(nèi)模控制方法以可調(diào)參數(shù)少、參數(shù)與性能之間關(guān)系清晰等優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。然而，時滯對象中存在不穩(wěn)定時滯對象難以保持系統(tǒng)穩(wěn)定性及多變量時滯系統(tǒng)中的耦合作用難以抵消的問題，制約了內(nèi)模控制方法對系統(tǒng)性能的改善。為了解決上述問題，本文重點研究了內(nèi)?？刂品椒ㄔ诓环€(wěn)定時滯對象和多變量時滯系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　本文分析常規(guī)內(nèi)?？刂破髟O(shè)計存在

2、的問題，考慮設(shè)定值跟蹤與抗負載擾動性能、一般性能與魯棒性，提出了一種內(nèi)模控制器雙平衡設(shè)計指標。根據(jù)性能指標進行控制器參數(shù)整定，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)的雙平衡設(shè)計。
　　針對內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)不能直接控制不穩(wěn)定時滯對象的控制問題，提出了改進內(nèi)模的直接控制方法。設(shè)定值跟蹤控制器與被控對象看作廣義對象，將廣義被控對象與預(yù)測值之間的差值作為擾動信號進行抑制。采用這種方法不需加入內(nèi)環(huán)反饋，降低了控制系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性。該方法應(yīng)用于廣泛的不穩(wěn)定的對象。

3、>　　不穩(wěn)定時滯對象的二自由度控制結(jié)構(gòu)能夠兼顧設(shè)定值跟蹤與抗負載擾動響應(yīng)，然而眾多的研究缺乏詳細的系統(tǒng)魯棒性、一般性能的分析。為了解決上述問題，本文提出了一種控制器設(shè)計方法。這種設(shè)計方法得到系統(tǒng)的最優(yōu)魯棒性。在二自由度控制結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用一種改進的濾波器結(jié)構(gòu)，深入分析控制器參數(shù)與性能、魯棒性的關(guān)系。給定了最大靈敏度函數(shù)的取值范圍，實現(xiàn)魯棒性與性能的折中?；诖耍疚奶岢隽藵M足最大靈敏度函數(shù)條件下的最優(yōu)內(nèi)?？刂破鹘馕鲈O(shè)計規(guī)則。