时滞系统的模糊控制方案研究

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1、江西理工大学本科毕业设计（论文）题目：时滞系统的模糊控制方案研究学院：电气工程与自动化学院专业：自动化班级：083班学号：38号学生：曹正权指导教师：任金霞职称：副教授时间：2012年5月24日星期四时滞系统的模糊控制方案研究摘要时滞系统是一种工业生产中广泛存在的系统，由于它对控制量输出的纯滞后作用，使得控制量不能及时的反映到被控对象上，从而造成了控制系统在超调量、稳态误差及稳定性上显著的破坏。在系统参数和环境不变的情况下，若设定合理的控制参数，常规Smith-PID控制方法在纯滞后控制系统中表现良好。然而常规Smith控制极其依赖精确模型，若系

2、统模型不精确，整个系统的动态性能将被显著影响，甚至稳定性被破坏。考虑到常规控制的缺点，本文提出了模糊-PID控制和模糊-Smith控制。本文针对纯滞后控制系统研究了一系列复合模糊控制方法，以Matlab为工具分别对常规smith-PID控制和复合模糊控制进行了仿真研究。结果表明，复合模糊控制能适应被控对象的参数变化，在鲁棒性和易操作性等方面较常规PID算法有较显著的提高。本文主要内容如下：（1）通过对常规PID控制的研究，讨论了Smith控制方法，分析了在纯滞后系统控制中存在的一些常见问题。（2）分析了模糊控制的作用机理，并在它与常规PID控制算

3、法结合在一起的基础上加入了smith预估器，用由经验得到的模糊规则，满足纯滞后系统的稳定性以及Smith预估器对参数变化的敏感性。（3）通过调整参数进行仿真，比较各种复合控制的控制效果，得出最令人满意且结构简单的控制方法。关键词：纯滞后；PID；模糊控制；Smith预估VIResearchonControlofpureLagSystemABSTRACTThepurelagsystemisakindofsystemwhichisoftenseeninindusrialproduction.Foritstime-delayactiontotheout

4、putofcontrolvalue,thecontrolvaluecannotbereflectedonthecontrolledobject.Therefore,somecontrolpropertiesofthecontrolsystembecomeworse,resultinginadamagetothemaxmumdeviation,steady-stateerrorsandstabilityofthesystem.ConventionalSmith-PIDcontrolmethodsperformwellinpurelagsystemi

5、fpropercontrolparametersaresetundertheconditionofpermanentsystemparametersandenvironment.WhilegeneralSmithcontrolisheavilydependentonanaccuratemodel,ifthesystemmodelisinaccurate,thedynamicperformanceoftheentiresystemwillbesignificantlyaffected,andeventhestabilitywouldbedamage

6、d.Takingintoaccounttheshortcomingsofconventionalcontrol,inthispaperfuzzy-PIDcontrolandfuzzycontrol-Smitharepresented.Aseriesofcomplexfuzzycontrolmethodspecifictothepurelagsystemarestudiedinthispaper.Simulationsofconventionalsmith-PIDcontrolmethodsandcomplexfuzzyPIDcontrolmeth

7、odsaregivenbytakingadvantageofMATLAB.Theresultsshowthatcompositecontrolsareabletoadapttothecontrolledobject'sparameterschange,.accompanyingwithsignificantimprovementthantheconventionalPIDalgorithminrobustnessandoperability.Themaincontentsareasfollows.Withthestudyoftheconventi

8、onalPIDcontrol,theSmithcontrolmethodisdiscussed,somecommonproblemsth