積分過程的控制算法研究及在空氣球系統中的應用.pdf

1、在復雜的工業(yè)生產過程中,常常存在這樣一類對象,基本特征是模型一般包含一個積分環(huán)節(jié)。這樣的控制對象在階躍擾動的作用下,輸出不能自動地達到穩(wěn)定狀態(tài),而是持續(xù)地增大或減小,因而,這類對象的控制難度較大。如果不能有效的進行控制,對生產的安全性、穩(wěn)定性、經濟性等方面都會帶來巨大的影響。近年來,針對這個問題,許多專家已經提出了各種各樣的控制算法,取得了很多研究成果,為成功解決積分問題做出了巨大的貢獻。本文主要研究積分對象的預測控制算法和基于內模原理

2、的二自由度PID控制算法,并將基于內模原理的二自由度PID控制算法應用到具有積分特性的空氣球系統,主要內容包括以下幾個方面:空氣球系統建模。為了合理有效的對空氣球系統進行控制,深入研究了空氣球系統的內部機理,分別利用機理建模法和測試法對其進行建模,在此基礎上,經過分析總結得出該模型可用一個積分加純滯后的傳遞函數表達式表示,具有明顯的積分特性。積分對象控制算法的研究。為了實現對積分過程的有效控制,深入研究了積分過程的預測控制算法和基于內模

3、原理的二自由度PID控制算法。在visual basic平臺上編輯積分過程的預測控制算法并進行仿真研究,在matlab/simulink平臺上進行基于內模原理的二自由度PID控制算法的仿真研究。通過仿真表明:這兩種算法抗干擾能力強,在模型失配時仍然能夠保持良好的控制特性和魯棒性?；趦饶Ｔ矶杂啥萈ID控制算法的應用。在熟練使用Automation Studio軟件的基礎上,通過MATLAB\SIMULINK設計針對空氣球系統的二自由