基于內(nèi)模原理的控制方法拓展及仿真研究.pdf

1、目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。在工業(yè)生產(chǎn)中普遍存在時(shí)滯和耦合，傳統(tǒng)的PID控制已經(jīng)難以適應(yīng)現(xiàn)代的控制要求，所以先進(jìn)控制和智能控制得到越來越多的關(guān)注。內(nèi)?？刂?IMC)自1982年問世以來，以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，良好的控制效果在工業(yè)過程控制中獲得了成功的應(yīng)用，成為一種非常實(shí)用的先進(jìn)控制方法。而且內(nèi)?？刂埔淹茝V到多變量系統(tǒng)在線控制的研究，以實(shí)現(xiàn)耦合多變量系統(tǒng)的閉環(huán)控制，提高經(jīng)濟(jì)效益、降低能耗、實(shí)現(xiàn)質(zhì)量卡邊。

2、　　 首先研究利用傳統(tǒng)內(nèi)模控制的理論為基礎(chǔ)，主要分析研究在控制系統(tǒng)中出現(xiàn)系統(tǒng)噪聲和量測(cè)噪聲的解決辦法，并且把Kalman濾波器和內(nèi)?？刂葡嘟Y(jié)合，充分發(fā)揮各自的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了新型的控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真研究。
　　 研究了在內(nèi)?？刂频幕A(chǔ)上，如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的最優(yōu)控制，從而引入了二次型最優(yōu)控制(LQG)。本文從性能指標(biāo)出發(fā)，結(jié)合LQG最優(yōu)控制的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行最優(yōu)控制器的設(shè)計(jì)，從而結(jié)合內(nèi)?？刂品椒ㄟM(jìn)行控制，使得控制系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)的控制效果。

3、仿真結(jié)果表明此方法能夠?qū)崿F(xiàn)良好的控制性能和控制精度。
　　 針對(duì)內(nèi)?？刂颇Ｐ褪涑潭葒?yán)重時(shí)，帶有固定參數(shù)的濾波器不會(huì)使系統(tǒng)閉環(huán)性能達(dá)到最優(yōu)。為了在不同狀態(tài)下設(shè)計(jì)出不同的控制器，本文在內(nèi)?？刂频幕A(chǔ)上，運(yùn)用模糊控制的基本原理，找出一系列合適的模糊規(guī)則調(diào)節(jié)內(nèi)?？刂浦袨V波器的時(shí)間常數(shù)并進(jìn)行仿真對(duì)比，驗(yàn)證了控制方法的有效性。
　　 對(duì)于多變量多時(shí)滯系統(tǒng)研究了基于模型降階的多變量解耦補(bǔ)償內(nèi)模控制方法。通過NLJ算法對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行模