基于切换系统理论的伺服系统智能PID控制器设计

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1、南京理工大学硕士学位论文基于切换系统理论的伺服系统智能PID控制器设计姓名：夏慧申请学位级别：硕士专业：系统工程指导教师：陈庆伟;樊卫华20070710摘要硕士论文近年来，随着智能控制技术的发展以及工业控制现场对系统性能要求的日益增强，智能PID控制器的运用越来越广泛。然而，由于智能PID控制器结构和设计的复杂性，对智能PID控制器的理论研究较为困难，其理论发展远远落后于其应用，限制了智能PID控制器的进一步发展。伺服系统是武器系统和工业控制现场中较为广泛的系统，因此，对饲服系统智能PID控制器设计进行理论研

2、究是具有重要意义的。本文以交流伺服系统为控制对象，对其智能PID控制器的设计进行了理论研究。研究内容如下：①对控制模型进行了研究。首先，对交流伺服系统进行建模，并用工程方法简化其模型，得到了伺服系统简化的、低阶的传递函数；其次，对智能PID控制器的结构和参数规律进行了设计，给出了本文智能PID控制器的具体结构和参数变化规律表；最后，对使用智能PIE)控制器的闭环交流伺服系统模型进行了分析，将输出反馈转化为状态反馈，并在系统的斑环状态方程中将控制器参数以参数矩阵的形式分离了出来，方便了本文后续研究。②运用区域极

3、点配置法以及满意控制理论对控制器的初始参数进行整定，根据LMI研究方法针对本文的控制模型得出了一些结论，并给出了数值算例验证了这些结论的可行性。．③运用切换系统稳定性理论对智能控制系统的稳定性进行了研究，针对本文控制模型根据公共Lyapunov函数法给出了的一些稳定性结论。1④对本文研究进行了总结，给出了伺服系统智能PID控制器设计的流程，并为一个实际系统设计了智能PID控制器，并在MATLAB中进行了仿真，最后对通过其仿真结果的分析验证了本文设计方法的可行性和优越性。关键词：伺服系统，智能PID，区域极点配

4、置，满意控制，切换系统，LMIsABSTRACl盯硕士论文AbstractAsthedevelopmentofintelligentcontrolandtlledailyenhancedreques招ofsystemperformanceillinduslry,tlleapplcationofintelligentPIDeontrolerhasbecomepopularinrecentyears．However,asaresetoftheeomplexi哆ofintelligentPIDcon位oler’ss

5、tructure：mefundamentalresearchonintelligentPIDcontrolerappearslllOrediflieultineonllastt0itsappficadons．andtheweaknessofmefundamentalresearchlimitsmefllrth盯developmentofintelligentPIDcontrollerinevitably．TheSel"qOsystemistllemOStcommOnandthemostimportantsys

6、temmmdustry,therefore．tl】屺fundamentalresearchOnmcdesignofmteIfigentP]Dcontrolerfor8岛'VOsystemisextremelyessenfialandsignificantThispaperisconcerned丽mnlefundamentalre．archoilthedesignofmtelligentPIE)con廿olerforA．C．$ert／osystem,andmaincontribufiomarcsummarize

7、dasfolows：OResearehOiltllecontrolmodel．Firsfly’n坞modeloftheA．C．Sel'VOsystemisbllikwIlichissimplifiedinprojectmethods．thenthegeneralandlow-ordertransferfunctionof血eservosystemisobtained．Seeondly’舭mtelligentPIDeon扛oler’sslructureandtheruleoftheparametersarede

8、signed；meanwhilethecoileretestruclllieandtlleruleoftheparameters’changeofⅡlePIDc∞臼∞U日w11ichwilbeappfiedinthispapera陀obtainedinform．Finally，closedloopA．C．8e1"70systemwhidlusestlIemtelligentPIDeon嘲lerisa