【摘 要】
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尽管许多先进的控制方法不断推出,但是,在工业过程控制中应用最广泛、最成熟的控制策略还是PID控制器。传统的PID控制器参数整定都是依靠经验丰富的工程技术人员来完成的,既
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尽管许多先进的控制方法不断推出,但是,在工业过程控制中应用最广泛、最成熟的控制策略还是PID控制器。传统的PID控制器参数整定都是依靠经验丰富的工程技术人员来完成的,既耗时又耗力。在越来越复杂的控制系统中,由于存在各种不确定性因素,对于这种被控对象,采用传统的PID控制器参数的整定方法就很难达到理想的控制效果。为了增强常规PID控制器对模型不确定性的容忍能力,即鲁棒性,本论文研究了两种不同的PID控制器参数整定的方法,并且通过仿真研究获得了比较好的控制效果。本论文的第4章研究了基于H_∞控制理论的PID控制器参数的整定方法。该方法是在Youla参数化原理的基础上,通过优化系统的灵敏度函数实现对PID控制器参数的整定。在对模型时滞环节的处理上,采用的是一阶Pade近似的方法。最后,对单入单出时滞对象和多入多出时滞对象进行了仿真研究。经过验证,可以看出采用该方法设计的控制器对于系统的动态性能和鲁棒性都有很好的控制效果。本论文的第5章研究了基于H_∞回路成形的PID控制器参数整定的方法。该方法是基于传统的回路成形理沦和现代的H_∞控制理论提出的。在本章中给出了该PID控制器的设计步骤,并且给出了权函数的选取。最后通过给出的PID控制器参数整定的算法,对单入单出时滞对象和多入多出时滞对象进行了仿真研究。上述的两种PID控制器,结构都是确定的,PID控制器只是参数λ的函数,其值决定着系统的动态性能和鲁棒性。对于参数λ的取值范围及其大小对系统的动态性能和鲁棒性的影响,本文进行了比较详细的分析,并且进行了仿真研究。
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