本文選題：內(nèi)模控制 + 時(shí)滯對(duì)象��； 參考：《北京化工大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中普遍存在著時(shí)滯環(huán)節(jié),使得信息的反饋時(shí)間滯后,嚴(yán)重限制系統(tǒng)的控制效果；積分時(shí)滯對(duì)象如鍋爐汽包水位控制,常見(jiàn)于現(xiàn)場(chǎng)中,積分項(xiàng)的存在使得負(fù)載擾動(dòng)控制難度加大；多變量時(shí)滯系統(tǒng)中的耦合問(wèn)題嚴(yán)重影響系統(tǒng)響應(yīng)效果。針對(duì)以上問(wèn)題,在本文中,詳細(xì)討論了內(nèi)模控制原理以及其發(fā)展情況,針對(duì)常規(guī)的穩(wěn)定被控裝置和不穩(wěn)定被控裝置給出了基本的內(nèi)�？刂品桨�,并且給出系統(tǒng)響應(yīng)性能指標(biāo)IAE和系統(tǒng)魯棒性指標(biāo)Ms與內(nèi)模濾波器可調(diào)參數(shù)之間的解析關(guān)系,為參數(shù)整定和調(diào)節(jié)提供理論依據(jù),實(shí)現(xiàn)良好的控制。針對(duì)內(nèi)模控制結(jié)構(gòu)不能直接應(yīng)用于不穩(wěn)定對(duì)象的控制問(wèn)題,同時(shí)兼具考慮系統(tǒng)的設(shè)定值跟蹤,抗輸入端負(fù)載擾動(dòng)性能及系統(tǒng)魯棒特性等,本文提出了一種新的改進(jìn)的二自由度內(nèi)�？刂品桨�,采用內(nèi)�？刂圃�,改進(jìn)濾波器結(jié)構(gòu),解決了一類(lèi)積分時(shí)滯系統(tǒng)的控制問(wèn)題,并且詳細(xì)地討論了內(nèi)模濾波器可調(diào)參數(shù)的穩(wěn)定域,以及參數(shù)的調(diào)節(jié)對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)性能和魯棒性能的影響。針對(duì)多變量時(shí)滯系統(tǒng),本文重點(diǎn)分析了現(xiàn)階段常用的解耦方法,著重研究了逆解耦控制,通過(guò)分析被控對(duì)象特征,界定逆解耦可實(shí)現(xiàn)條件。針對(duì)不滿(mǎn)足可實(shí)現(xiàn)限制條件的對(duì)象,通過(guò)增添補(bǔ)償項(xiàng)得到新的廣義對(duì)象,再根據(jù)廣義對(duì)象,進(jìn)行內(nèi)�？刂破鞯脑O(shè)計(jì)與參數(shù)整定。同時(shí),本文提出TDF(Two Degree of Freedom) PI控制器實(shí)現(xiàn)了設(shè)定值跟蹤和負(fù)載擾動(dòng)獨(dú)立設(shè)計(jì)和分析,通過(guò)Ms值整定控制器參數(shù),探討了設(shè)定值權(quán)值變化對(duì)系統(tǒng)響應(yīng)的影響,取得了多變量時(shí)滯系統(tǒng)良好的控制效果。
[Abstract]:In the industrial field, there is a delay link, which makes the information feedback time lag, which seriously limits the control effect of the system, and integral time-delay objects such as boiler drum water level control, common in the field, The existence of integral term makes it more difficult to control the load disturbance, and the coupling problem in the multivariable time-delay system seriously affects the response effect of the system. Aiming at the above problems, in this paper, the principle of internal model control and its development are discussed in detail, and the basic internal model control scheme is given for the conventional stable controlled device and unstable controlled device. The analytical relationship between the system response performance index (IAE) and the system robustness index (Ms) and the tunable parameters of the IMF is given, which provides a theoretical basis for parameter tuning and adjustment, and achieves good control. The internal model control structure can not be directly applied to the control of unstable objects, and it also takes into account the set value tracking of the system, the anti-disturbance performance of the input load and the robustness of the system. In this paper, a new improved internal model control scheme with two degrees of freedom is proposed. Using the principle of internal model control, the filter structure is improved and the control problem of a class of integral time-delay systems is solved. The stability region of the adjustable parameters of the IMF and the influence of the parameters on the response performance and robustness of the system are discussed in detail. For multivariable time-delay systems, this paper focuses on the analysis of the current commonly used decoupling methods, focusing on the study of inverse decoupling control. By analyzing the characteristics of the controlled object, the conditions for the realization of inverse decoupling are defined. A new generalized object is obtained by adding a compensatory term to the object which does not satisfy the realizable restriction condition. Then the design and parameter tuning of the internal model controller are carried out according to the generalized object. At the same time, this paper proposes that the TDF(Two Degree of Freedom) PI controller realizes the independent design and analysis of the set value tracking and the load disturbance. The influence of the change of the set value weight on the system response is discussed by setting the parameters of the Ms value controller. A good control effect is obtained for multivariable time-delay systems.
【學(xué)位授予單位】：北京化工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP273

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本文編號(hào)：1862546