部分分散控制器設(shè)計(jì)及其在非方系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、多變量系統(tǒng)是工業(yè)過(guò)程中常見(jiàn)的系統(tǒng)。分散控制以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)易整定的特點(diǎn)，在多變量系統(tǒng)控制中得到了廣泛的應(yīng)用。然而對(duì)于耦合嚴(yán)重、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的多變量系統(tǒng)，分散控制結(jié)構(gòu)往往很難達(dá)到系統(tǒng)高性能的要求。部分分散控制基于對(duì)象模型更多的部分信息，在分散控制的基礎(chǔ)上增加了控制器，從而以較簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)達(dá)到與多變量集中控制相近的性能。非方系統(tǒng)作為多變量系統(tǒng)的一種，采用常規(guī)的控制方法往往無(wú)法得到令人滿意的效果，文獻(xiàn)中對(duì)非方系統(tǒng)的控制方法研究不是很多，所以將部分

2、分散控制理論應(yīng)用到非方系統(tǒng)有其重要的理論和實(shí)際價(jià)值。
　　本文提出了一種獨(dú)立的部分分散控制器設(shè)計(jì)方法，并將其應(yīng)用于非方系統(tǒng)。部分分散控制結(jié)構(gòu)介于分散控制和多變量集中控制之間，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)達(dá)到與多變量集中控制相似的效果。該方法分兩步，第一步是選取部分分散控制結(jié)構(gòu)，本文提出了一種新的控制器結(jié)構(gòu)選取的方法:間隙度量法。這種方法著眼于系統(tǒng)的魯棒性能，用間隙度量(gap metric)衡量?jī)蓚€(gè)系統(tǒng)之間的距離，距離越小說(shuō)明選取的部分分散控

3、制結(jié)構(gòu)與原系統(tǒng)結(jié)構(gòu)越接近，從而可以找到合理的部分分散控制結(jié)構(gòu)，達(dá)到較好的控制效果。第二步是直接用內(nèi)模法設(shè)計(jì)控制器，這就涉及到求對(duì)象的逆。對(duì)于方形系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分分散控制器，我們將部分分散控制系統(tǒng)擴(kuò)展為非方分散結(jié)構(gòu)，同樣，對(duì)于本文的研究對(duì)象非方系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，也要將非方部分分散控制結(jié)構(gòu)進(jìn)一步擴(kuò)展成非方分散結(jié)構(gòu)，然后求得該擴(kuò)展對(duì)象的廣義逆矩陣來(lái)設(shè)計(jì)內(nèi)?？刂破?，最后通過(guò)選擇特殊形式的濾波器保證系統(tǒng)的穩(wěn)定。對(duì)幾個(gè)典型非方系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明，