純滯后系統(tǒng)控制方法及其實驗教學的研究.pdf

1、純滯后系統(tǒng)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程中是廣泛存在的，精確控制難度較大。因此，純滯后系統(tǒng)是控制理論研究的一個重要領域，特別是很多溫度、流量等控制系統(tǒng)都是具有純滯后的系統(tǒng)，對它的研究有著很重要的現(xiàn)實意義；針對這一問題，本文探討了幾種較為成熟的純滯后系統(tǒng)常規(guī)控制方法，并將模糊控制方法與大林算法結合起來，設計了一種模糊自適應大林算法控制器，以WK-Ⅰ型溫度控制實驗裝置為實驗平臺，對幾種常規(guī)控制方法和模糊控制方法進行了實驗研究，并把研究結論應用于實驗教學

2、，指導學生順利完成實驗，正確驗證理論教學知識，達到認識-實踐-再認識的教學目的，取得了良好的教學效果。
　　 首先，本文分析了純滯后系統(tǒng)的特點，介紹了WK-Ⅰ型溫度控制實驗裝置，簡要說明了其構成，根據(jù)其物理特性，以階躍響應曲線為基礎，通過計算法測取到其近似傳遞函數(shù)的有關參數(shù)，并依據(jù)工程經(jīng)驗整定公式整定PID控制器的PID參數(shù)，對其進行了基本PID控制算法實驗研究，根據(jù)研究結果設計了PID控制實驗教學項目，說明了PID參數(shù)的調(diào)整方

3、法，指出了實驗中應注意的事項。
　　 其次，由于被控對象具有純滯后，影響了PID控制的性能，文中討論了幾種常規(guī)改進算法，即積分分離PID算法、微分先行PID算法，還討論了Smith預估補償算法和大林算法，分析了它們的基本原理，深入研究了它們的控制性能，并以WK-Ⅰ型溫度控制實驗裝置為實驗平臺，進行了實驗研究，把研究結果應用實驗項目設計和實驗過程指導。
　　 最后，總結了基于數(shù)學模型的常規(guī)控制方法所固有的缺點，如對模型變化

4、比較敏感，抗干擾能力差，因此本文又研究了不需數(shù)學模型的模糊控制方法，介紹了模糊控制的基本原理，說明了模糊控制器的設計步驟，輸入變量的量化方法，輸出變量的調(diào)節(jié)方法，基于WK-Ⅰ型溫度控制對象，設計了相應的模糊控制器，進行了實驗研究；在此基礎上，本文設計了一種新型控制器：模糊自適應大林算法控制器，應用于WK-Ⅰ型溫度控制對象的控制，取得了良好的實驗效果，把此算法應用于實驗教學，設計了一個新型實驗，通過這一實驗，學生既學習了模糊控制方法，又加