时滞系统几种控制策略研究

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1、学校代码：１０７０８论文分类号：２＇０２３若学号：１３０６巧＆鮮據乂爹ＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕±学位论文Ｔ＇ｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ时滞纖；Ｌ雌臟輔＾ＩＩｊＪＬ：幽Ｉ学科名称；控細谁与｜＾吐程ＩＩ论文提交日期；２０１６年６作ＩＩＩ居圓Ｉ论文答舶斯２（Ｍ６年叫ｎｌｌｌＩＨｊ学位授予单位：陕巧科技大学ｊＪｌｌｌｌＩＩ」赫１－ｊ４：ｃｆ抑■圓■■■■—＾—■■■■■■．■■■巧潰幼——■■Ｉ■＾■＾＾＾■■■１■圓

2、綠Ａ＃據乂ｆ申请工学硕±学位论文论文题目；时滞系统几种控制策略研究学科口类：工学一级学科：控制科学与工程培养单位：电气与信息工程学院硕±生：阮±涛导师：郑恩让教授２０１６年６月ＳＴＵＤＹＯＮＳＥＶＥＲＡＬＣＯＮＴＲＯＬＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＴＩＭＥＤＥＬＡＹＳＹＳＴＥＭＳＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｈｔｅｄ化ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎＰａｒｔｉａｌＦｕｌｆｉｌｌｍｅｎｔｏｆｔｈｅＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅ

3、ｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅＢｙＳｈｉｔａｏＲｕａｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＥｎｒａｎｈｅｎｐｇＺｇＪｕｎ２０１６时滞系统几种控制策略研究摘要一直是在工业过程控制领域，时滞现象普遍存在，时滞系统的控制研究控制界所关注的热点和难点。ＰＩＤ控制，由于其结构简单，鲁棒性好和便于。ＰＩＤ控操作等优点，在过程控制领域得到了最为广泛的应用时滞系统的一制直处于不断的发展和完善之中。很多先进控制方法都可Ｗ和ＰＩＤ控制结合，使得闭环系统同时具有先进控制方法性能优越和ＰＩＤ控制易于实。现等优点，

4、其中内模ＰＩＤ最具有代表性一在过程控制领域，系统的扰动抑制性能是衡量系统性能的个重要指标，扰动观测器可Ｗ有效补偿不可测扰动和未建模动态对系统性能的不利影响。常规ＰＩＤ控制器由于其结构上的限制，很难应用于某些对系统性能和一鲁棒性要求更高的场合，而分数阶ＰＩＤ不失为种有效的控制方案。分数一此可阶ＰＩＤ是对ＰＩＤ控制的般化，它比ＰＩＤ控制具有更多的自由度，因一Ｗ进步改善系统的性能和鲁棒性。本文的主要王作如下：第。２１章概述了国内外关于ＰＩＤ控制的研究现状第章研究了基于失配模型的内模ＰＩＤ。通过继电辨识得到对象的低阶模型，并基于低阶模型设计控制器。无

5、论对象阶次的高低，所设计的内模控制器始终具有简单的结构。并利用Ｐａｄｅ公式和泰勒公式推导出了相应的内模ＰＩＤ的解析表达式，便于工程应用。一第３章针对非最小相位时滞过程，研究了种时滞系统扰动观测器控制方案，通过引入相位超前补偿器，有效补偿了过程时滞对系统扰动抑制性能的不利影响。－。第４章针对阶时滞过程，研究了两种分数阶控制器巧计方７去利用频域鲁棒性能指标设计按制器，，并通过围解法求解非线性方程得到整宠参数，避免了复杂的非线性数值优化。所设计的控制器比常规ＰＩ控制器多一个整定参数，可用于改善对控制对象参数变化的鲁棒性。一一第５章针对阶大时滞对象，

6、研究了种分数阶ＰＩ４Ｓ制器设计方法，利用相位裕度指标设计控制器，并通过优化分数阶次Ｘ来増强系统对控制对象参数变化的鲁棒性。最后将本文方法和常规ＰＩ控制Ｗ及Ｓｍｉｔｈ预估控制Ｉ进行了比较。。第６章对本文进行了总结和未来展望：Ｄ控制，，关键词时滞系统，ＰＩ，内模控制扰动观测器分数阶ＰＩＤＩＩＳＴＵＤＹＯＮＳＥＶＥＲＡＬＣＯＮＴＲＯＬＭＥＴＨＯＤＳＦＯＲＴＩＭＥＤＥＬＡＹＳＹＳＴＥＭＳＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈｅｈｅｎｏｍｅｎｏｎｏｆｔｉｍｅｄｅｌａｉｓｕｂｉｕｉｔｏｕｓｉｎｔｈｅａｒｅａｏｆｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｐ

7、ｙｑｐ，ａｎｄｔｈｅｓｔｕｄｏｆｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｉｍｅｄｅｌａｙｓｙｓｔｅｍｓｈａｓｂｅｅｎａｈｏｔａｎｄｃｈａｌｌｅｎｇｉｎｇｙｔｏｉｃｆｏｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｒｓｆｒｏｍｃｏｎｔｒｏｌｃｏｍｍｕｎｉｔ．ＰＩＤｃｏｎｔｒｏｌｈａｓｂｅｅｎｍｏｓｔｗｉｄｅｌｐｙｙａｌｉｅｄｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｒｏｃｅｓｓｃｏｎｔｒｏｌｄｕｅｔｏｉｔｓｓｉｍｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｏｄｒｏ