控制系统的设计与仿真方法.doc

《控制系统的设计与仿真方法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、控制系统的设计与仿真方法 摘要：本文总结性地概括了现代控制理论中的基础知识，以及控制系统的设计与仿真方法的探究。以工程车辆人工神经网络自动变速控制仿真为具体事例，以装备有4D180型液力机械变速器的ZL50C装载机为参考,利用理论计算与计算机仿真相结合的方法,建立了工程车辆传动系统及整车数学模型,设计了一种基于人工神经网络(ANN)控制的、可以根据作业工况实现工程车辆液力机械式变速器自动换档的控制器,并应用Simulink软件进行仿真。探究了控制系统设计与仿真的方法。 关键词：控制系统工程车辆仿真人工神经网络 自动变速装置Abstract:summaryoverv

2、iewofmoderncontroltheorybasedknowledge,andcontrolsystemdesignandsimulationmethodstoexplore.Artificialneuralnetworksinengineeringvehicleautomatictransmissioncontrolsimulationforthespecificexamples,toequipwith4D180-typeloaderhydraulicmechanicaltransmissionZL50Casareference,theoreticalca

3、lculationsandcomputersimulationusingacombinationofmethods,andestablishavehiclepowertrainandvehicleengineeringmathematicalmodel,designedbasedonartificialneuralnetwork(ANN)control,accordingtooperatingconditionstoachievemechanicalengineeringvehiclehydraulicautomatictransmissionshiftcontr

4、ollerandSimulinksoftwaretosimulatetheapplication.Explorethecontrolsystemdesignandsimulationmethods.Keywords:controlsystemengineeringvehiclesimulationofartificialneuralnetworkautomatictransmission一、现代控制理论的基础知识 现代控制理论是建立在状态空间法基础上的一种控制理论，是自动控制理论的一个主要组成部分。在现代控制理论中，对控制系统的分析和设计主要是通过对系统的状态变量

5、的描述来进行的，基本的方法是时间域方法。现代控制理论比经典控制理论所能处理的控制问题要广泛得多，包括线性系统和非线性系统，定常系统和时变系统，单变量系统和多变量系统。它所采用的方法和算法也更适合于在数字计算机上进行。现代控制理论还为设计和构造具有指定的性能指标的最优控制系统提供了可能性。它研究内容的主要方面有：线性系统理论、非线性系统理论、最优控制理论、随机控制理论和适应控制理论。 目前控制理论有：.智能控制(IntelligentControl)、非线性控制(NonlinearControl)、自适应控制(AdaptiveControl)、鲁棒控制(Robust

6、Control)、模糊控制(FuzzyControl)、神经网络控制(NeuralNetworkControl)、实时专家控制(RealTimeExpertControl)、定性控制(QualitativeControl)、预测控制(PredictiveControl)、分布式控制系统(DistributedControlSystem)。 控制系统是指由控制主体、控制客体和控制媒体组成的具有自身目标和功能的管理系统。控制系统是实现生产过程自动化的基本单元、其结构简单、投资少、易于调整和投运，能满足一般工业生产过程的控制要求、因此在工业生产小应用十分广泛，尤其适用于

7、被控过程的纯滞后和惯性小、负荷和扰动变化比较平缓，或者控制质量要求不太高的场合。 在控制系统中，由于安全、经济、技术、时间等原因，对实际系统进行真实的物理试验很困难或者跟踪记录试验数据难以实现时，因此仿真技术就成为必不可少的工具。仿真方法不是一种单项技术，而是一种求解问题的方法。它可以运用各种模型和技术，对实际问题进行建模，通过模型采用人工试验的手段，来模仿系统的运行和规律，以实现在计算机上进行试验的全过程，来理解需要解决的实际问题。通过仿真，可以评价各种替代方案，证实哪些措施对解决实际问题有效。 控制系统的仿真是建立在控制系统模型之上的控制系统动态过程试验，目的

8、是通过试验