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文檔簡介
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(lǐng)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(jié)合起來,設(shè)計了一種模糊自適應(yīng)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(jié)論應(yīng)用于實驗教學(xué)
2、,指導(dǎo)學(xué)生順利完成實驗,正確驗證理論教學(xué)知識,達到認(rèn)識-實踐-再認(rèn)識的教學(xué)目的,取得了良好的教學(xué)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(gòu)成,根據(jù)其物理特性,以階躍響應(yīng)曲線為基礎(chǔ),通過計算法測取到其近似傳遞函數(shù)的有關(guān)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(jié)果設(shè)計了PID控制實驗教學(xué)項目,說明了PID參數(shù)的調(diào)整方
3、法,指出了實驗中應(yīng)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(yù)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(jié)果應(yīng)用實驗項目設(shè)計和實驗過程指導(dǎo)。
最后,總結(jié)了基于數(shù)學(xué)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(xué)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(shè)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(shè)計了相應(yīng)的模糊控制器,進行了實驗研究;在此基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一種新型控制器:模糊自適應(yīng)大林算法控制器,應(yīng)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(yīng)用于實驗教學(xué),設(shè)計了一個新型實驗,通過這一實驗,學(xué)生既學(xué)習(xí)了模糊控制方法,又加
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