无模型控制方法的改进设计与仿真

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1、华北电力大学硕士学位论文摘要摘要本文在对无模型控制原理研究的基础上，针对基本无模型控制方法存在的不足，提出了三种改进的无模型控制设计方法，即广义无模型控制、双速率采样无模型控制及基于遗传算法的无模型控制，在此基础上结合典型对象，以及电厂主汽温度系统和汽包水位系统进行了仿真验证。仿真结果证明，本文设计的三种改进方法与基本无模型控制方法相比，具有鲁棒性好、抗干扰能力强以及对负荷的适应性强等优点。另外，对无模型控制与常规PID控制做了深入的分析比较，仿真表明，无模型控制方法在系统的跟踪性能、适应性、抗干扰能力和克服大时滞能力等方面都明显优于PID控制。关键词：无模型控制方法，改进设计，控制品

2、质，仿真ABSTRACTOnthebasicstudyofmodelfreecontrolprinciple，threeimproveddesignmethods，whicharegeneralizedmodelfreecontrol，double-ratesampledmodelfreecontrolandmodelfreecontrolbasedongeneticalgorithm，areproposedaccordingtotheshortageofbasicmodelfreecontrolmethodinthispaper．Onthisbasis，thenewcontrolal

3、gorithmsareappliedinrepresentativeobject，mainsteamtemperaturecontrolanddrumwaterlevelcontrolofpowerplant．Comparedwithbasicmodelfreecontrolmethod，simulationresultsshowthattheproposedcontrolmethodhasstrongerrobustness，niceranti-jammingcapabilityandbetterloadadaptability．Inaddition，profoundanalyses

4、andcomparisonhavebeenmadeonmodelfreecontrolandconventionalPIDcontr01．SimulationshowsthatmodelfreecontrolisobviouslybetterthanPIDcontrolontheabilityoftraceability,adaptability,anti·interferenceandagainstlargetime-lag．NingWeiwei(ControlTheoryandControlEngineering)Directedbyprof．LiDazhongKEYWORDS：m

5、odelfreecontrolmethod，improveddesign，controlquality,simulation声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文<无模型控制方法的改进设计与仿真》，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本入所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：宣垫筮日期；苎堕：兰关于学位论文使用授权的说明本人

6、完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定．即：①学校有权保管，并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；②学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；③学校可允许学位论文被查阅或借阅；④学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；⑤同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。’(涉密的学位论文在解密后遵守此规定)作者签名：壹盘熟导师签名：日期：一。岬’!华北电力大学硕士学位论文第一章绪论1．1本课题研究的背景和意义随着现代科学技术的蓬勃发展，炼油、化工、冶金、电力等工业过程的生产规模越来越大型化、复杂化，生产过程的连续性不断加强，设备的操

7、作更加强化。为了保证生产过程的正常运行，降低能耗，增加产量，提高质量，获得最大的经济效益，必须提高工业过程的自动化水平，仅仅依靠常规控制方法不能满足现代工业生产的要求。例如，在催化裂化中的反应温度控制、反应深度控制、再生烧焦控制、分馏塔产品质量控制等等，这类被控对象存在大的时间滞后、多变量交互耦合、高度非线性、不可测变量干扰以及苛刻的变量约束等，传统的反馈控制、现代控制理论在应用中遇到了不少难题，影响到它们的推广应用。70年代以来，人们除了加强