文档介绍：中文摘要本文以工业过程控制领域中的几类复杂被控过程为研究对象,针对现有二自由度控制结构特点和存在的不足,提出几种新的二自由度控制结构,主要内容如下:菽谀T恚攵怨ひ倒讨械囊焕嗨鼗质敝投韵螅岢鲆恢志哂猩定值滤波型的二自由度甈控制结构。克服了常规二自由度刂破鞑问啵攵怨ひ悼刂屏煊蚶锎嬖诘拇笫敝凸蹋岢鲆恢中碌亩杂啥萈控制结构,在这种结构中,设定值跟随特性和干扰抑制特性可以分别单独进行调整,两种特性实现解耦,有效地克服了常规系统调节和整定困难的缺点,仿真结果表明了该攵缘湫凸ひ倒炭刂贫韵螅岢鲆恢值ド窬W允视Χ杂啥萈控制方法,该结构是由参考模型,前馈滤波器和反馈控制器三部分组成,通过对参考模型的设计,可以使得系统的设定值跟随闭环特性具有参考模型所定义的响应特性,用于抑制干扰的反馈控制器由单神经元实现,该方法结构简单,且在实际工业过程中攵源妒敝涂刂葡低常岢鲆恢指慕拇犊刂平峁梗直鹪擞媚谀T来设计设定值和干扰抑制控制器,不需复杂的解析推导,仿真结果表明,改进后的结构具有良好的设定值跟踪性能、干扰抑制性能和鲁棒稳定性。关键字:二自由度;刂疲淮笫敝停荒谀?刂疲淮犊刂整定难度大的缺点。方法的优越性。容易实现。
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学位论文作者┱:茎叠现锋承诺话书吊本人郑重声明:所呈交的学位论文,是在导师指导下独立完成的,学位论文的知识产权属于太原科技大学。如果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相关的内容,将承担法律责任。除文中已经注明引用的文献资料外,本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。年‘月,
第滦髀课题的背景及研究意义控制、时滞系统的二自由度控制、基于以理论的二自由度控制和基于智能控制理论在控制系统设计过程中,设定值跟随特性和干扰抑制特性是设计者关注的两个主要特性。在常规控制系统中,定值控制系统强调干扰抑制特性,随动控制系统强调设定值跟随特性,对于两种特性均要求很高的场合比较少见。但随着高新技术的快速发展和应用,工业生产过程向着大型化、连续化和复杂化方向发展,为保证生产过程安全、稳定、优质和高效运行,对自动控制系统提出了越来越高的要求,不仅要求控制有很高的精确性和很好的快速性,而且要求系统有很强的抗干扰能力。一般工业控制系统中,设定值跟随特性和干扰抑制特性是无法分开来的,比如在过程控制系统中,许多控制变量经常要进行恒值控制,对这样的控制系统,主要是扰动抑制的问题,若设定值跟随性能不好,常表现出较大的超调量和较长的调节时间。而对于连续工业生产过程而言,很多恒值控制变成了顺序控制系统,在一个生产周期中,设定值常按要求变化多次,这时设定值跟随特性是否优良就显得更加重要。在这种背景下,就要求控制系统同时具有很好的设定值跟随特性和干扰抑制特性。在工业控制领域广泛应用的刂破髦荒苌瓒ㄒ蛔榭刂破鞑问且恢忠蛔杂度控制器。一般来讲,若按干扰抑制特性最优来整定参数,则设定值跟随特性差;若按设定值跟随特性最优来整定参数,则干扰抑制特性差,所以常规控制器的设计和参数整定通常采用折中的办法。这样做一般能满足大多数控制系统的控制要求,但对于高性能控制系统则难以达到期望的特性。为解决常规控制存在的不足,满足高性能控制系统的要求,国内外学者提出二自由度控制的设计思想。所谓二自由度控制,一般是指:采用适当的设计方法,找到两组独立的参数并设计出两个独立的控制器,分别用来获得最优的设定值跟随特性和干扰抑制特性。目前,国内外学者提出的二自由度控制方法主要有二自由度的二自由度控制等,这些方法在二自由度控制器结构、控制器参数整定和控制性能等方面还存在许多有待解决的问题,因此针对典型控制对象研究新的二自由度控制方法,设计新型二自由度控制器具有较高的理论价值和实际意义。
。面—,可以有多种传递函数,例如在图中,给定值奖豢亓拇ǖ莺鼼豫,以及由干扰、到被控量拇ǖ莺鼼!旱龋其中两个传递函数可以独立设定的系统就被称为二自由度控制系统。图一自由度控制系统图二自由度控制系统对于图梢缘汲个闭环传递函数ァ虶,即在这霰栈反ǖ莺鼼豫、。和褐校绻ㄆ渲幸桓觯溆嗔礁霰闳定,这意味着图镜南低呈且桓鲆蛔杂啥认低场6杂谡庋桓鱿低常瓒ㄖ蹈随性能和干扰抑制性能均由吹鹘冢绻M泻芎玫纳瓒ㄖ蹈嫘阅埽蚋扇抑制性能可能较差;反之亦然。】厂。.
妄—,对于此