文档介绍：化工仪表及自动化
第九章新型控制系统
内容提要
自适应控制系统
变增益自适应控制
模型参考自适应控制系统
直接优化目标函数的自适应控制系统
自校正控制系统
预测控制
预测控制的基本结构
预测控制的特点及应用
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内容提要
其他新型控制系统
智能控制
专家控制系统
模糊控制系统
神经元网络控制
故障检测与故障诊断
解耦控制系统
推断控制系统
鲁棒控制
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第一节自适应控制系统
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自适应控制系统:通过测取系统的有关信息,了解对象特性的变化情况,再经过某种算法自动地改变控制器的可调参数,使系统始终运行在最佳状况下。
根据自适应控制的设计原理和结构的不同,可分四类。
一、变增益自适应控制
图9-1 变增益自适应控制
找出影响对象参数变化的辅助变量,并设计好辅助变量与最佳控制器增益的有关表格。
关键点
第一节自适应控制系统
二、模型参考自适应控制系统
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图9-2 模型参考自适应控制系统
研究的主要问题在于设计一个稳定的、具有较高性能的自适应机构的自适应算法。
第一节自适应控制系统
三、直接优化目标函数的自适应控制系统
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图9-3 直接优化目标函数的自适应控制系统
该系统选择某个指定的目标函数为
对上述目标函数求极小,可采用随机逼近法找到可调参数向量η,使系统的对象参数发生变化时,仍可运行在最佳状态。
第一节自适应控制系统
四、自校正控制系统
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图9-4 自校正控制系统
该系统在原有控制系统的基础上,增加了一个外回路。它由对象参数辨识器和控制器参数计算机构组成。
第二节预测控制
一、预测控制的基本结构
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四部分组成,预测模型、反馈校正、滚动优化和参考轨迹。
图9-5 预测控制的基本结构
第二节预测控制
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具有预测功能,能够根据系统的现时刻的控制输入以及过程的历史信息,预测过程输出的未来值。
最基本的模型算法控制(MAC)采用的是系统的单位脉冲响应曲线,而动态矩阵控制(DMC)采用的是系统的阶跃响应曲线。
在预测控制中各种不同算法,采用不同类型的预测模型
预测模型具有展示过程未来动态行为的功能。
第二节预测控制
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由于对模型施加了反馈校正的过程,使预测控制具有很强的抗扰动和克服系统不确定的能力。预测控制中不仅基于模型,而且利用了反馈信息,因此预测控制是一种闭环优化控制算法。