基于圖解穩(wěn)定準(zhǔn)則的時(shí)滯系統(tǒng)超前-滯后補(bǔ)償器設(shè)計(jì).pdf

1、超前/滯后補(bǔ)償器是僅次于PID應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域中的控制器。傳統(tǒng)的對(duì)于超前/滯后補(bǔ)償器參數(shù)的設(shè)計(jì)方法是基于試湊法。需要反復(fù)設(shè)計(jì)，驗(yàn)算，直到所有的性能指標(biāo)均達(dá)到要求為止，這樣導(dǎo)致了許多不便和近似的設(shè)計(jì)，很難達(dá)到理想的效果。而后，大量的研究集中在基于解析法設(shè)計(jì)控制器。但是這種方法主要是針對(duì)于控制器參數(shù)一點(diǎn)的選擇。本文提出了基于圖解穩(wěn)定準(zhǔn)則方法進(jìn)行超前/滯后補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)，并給出了相應(yīng)參數(shù)的完整穩(wěn)定域。
　　 本文研究的被控對(duì)象為工業(yè)時(shí)滯系

2、統(tǒng)以及區(qū)間不確定時(shí)滯系統(tǒng)。針對(duì)于時(shí)滯系統(tǒng)的特點(diǎn)，介紹了基于圖解穩(wěn)定準(zhǔn)則的整數(shù)階超前/滯后補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步將此種設(shè)計(jì)方法擴(kuò)展到區(qū)間不確定時(shí)滯系統(tǒng)的控制中。并在此基礎(chǔ)上又提出了對(duì)于時(shí)滯系統(tǒng)應(yīng)用分?jǐn)?shù)階超前補(bǔ)償器。主要工作如下：⑴針對(duì)全極點(diǎn)時(shí)滯系統(tǒng)，設(shè)計(jì)超前/滯后補(bǔ)償器。應(yīng)用圖解穩(wěn)定準(zhǔn)則，確定補(bǔ)償器完整的參數(shù)穩(wěn)定域。在穩(wěn)定域內(nèi)進(jìn)行了系統(tǒng)穩(wěn)定裕度的設(shè)計(jì)，以獲得更好的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能，歸納設(shè)計(jì)算法并給出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)實(shí)例。⑵進(jìn)一步應(yīng)用穩(wěn)定準(zhǔn)則設(shè)計(jì)分?jǐn)?shù)

3、階超前補(bǔ)償器，研究當(dāng)階次α改變時(shí)穩(wěn)定域的改變情況，歸納其規(guī)律。在具體的仿真實(shí)例中，分?jǐn)?shù)階控制器與整數(shù)階控制器相比，通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)階次，系統(tǒng)的穩(wěn)定域和期望相角裕度的區(qū)域都能有所擴(kuò)大，可以實(shí)現(xiàn)更好的控制效果。⑶針對(duì)一類具有全極點(diǎn)的區(qū)間不確定時(shí)滯系統(tǒng)，進(jìn)行基于圖解法的相位超前/滯后補(bǔ)償器的設(shè)計(jì)。對(duì)于時(shí)滯系統(tǒng)的滯后因子采用一階Pade近似。應(yīng)用廣義Kharitonov定理，證明了圖解法設(shè)計(jì)出的相位超前/滯后補(bǔ)償器可以鎮(zhèn)定區(qū)間不確定近似系統(tǒng)。