自適應(yīng)算法_圖文

1、江蘇大學(xué)碩士學(xué)位論文純滯后系統(tǒng)自適應(yīng)控制算法姓名:鄒一琴申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):控制理論與控制工程指導(dǎo)教師:英銳男20051201 第二章常規(guī)大延時(shí)系統(tǒng)的算法介紹由于能量的傳遞或者物料的傳輸,使得系統(tǒng)中的被控制量往往具有純滯后特性,從自動(dòng)控制理論可知,時(shí)間滯后特性的存在對(duì)于自動(dòng)控制系統(tǒng)是極為不利的,它使得控制作用不能及時(shí)地作用到被控對(duì)象上,導(dǎo)致控制系統(tǒng)中的控制決策的適應(yīng)性降低甚至失效,造成控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性下降,或者根本就不穩(wěn)定。因此,對(duì)于具有純滯后性質(zhì)的控制對(duì)象而言,抑制超調(diào)成為控制系統(tǒng)的主要指標(biāo)。純滯后補(bǔ)償設(shè)計(jì)的主要思路是:控制不僅根據(jù)目前偏差,而且要考慮因滯后而影響到目前的過去情況。在這類

2、具有時(shí)間滯后特征的工業(yè)過程,傳統(tǒng)的PID控制器算法、雙環(huán)控制器算法、大林算法、Smith預(yù)估控制器算法以及改進(jìn)型Smith預(yù)估控制器算法都曾經(jīng)用來解決具有大延時(shí)的溫度控制系統(tǒng),本章主要介紹常規(guī)大延時(shí)系統(tǒng)的三種算法:PID控制器算法、大林算法和Smith預(yù)估控制器算法。§2.1數(shù)字PID控制算法由于PIO調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)規(guī)律簡單、運(yùn)行可靠、易于實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn),傳統(tǒng)PII控制器仍是工業(yè)過程控制應(yīng)用最廣泛的一類控制器DDC系統(tǒng)的組成及控制方框圖如圖2.1所示。圖2.1DDC系統(tǒng)的組成 這種算法稱為積分分離PID算式,A為預(yù)定的門限值。e。>A時(shí)積分項(xiàng)不起作用,只有e。A時(shí),積分作用才加入,使得

3、調(diào)節(jié)性能得到改善。(2帶有死區(qū)的PID算式控制算式為:.眠IB 叱=啦1e.t<曰必=o(3不完全微分的PID算式(實(shí)際微分不完全微分的PID傳遞函數(shù)為:塑:置.E(s。¨專+蘭Zj 1互口Kd瓦甲,k杯為假分瑁盈。把上式分成比例積分和微分兩部分,則有:e(s=厶(s+巴(s.舯渺疋+爿郇,PA,:疋jE(。1+旦jKaPp。(S的差分方程為:一鈾叫+猙川將微分部分化成微分方程:c由陪川卜,=E酗得,巹掣wM乃警熔撒俞廂讓成算分項(xiàng):互Pd(n-Pd(n-1.Ka t 佗一10(211(2一12佗一t3(214(215(216駒M乃半(2_17 設(shè)被控對(duì)象具有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié),即=喪e1考慮到零階保持器日。(J:l_e-=G加,=竿齋Smith預(yù)估控制器的z變換式為:Z【GL(s】=zD,(sXle-4】-Z【等等”一】:ZK(1一_衛(wèi)-(I-e-r,(1一rn】_(1一等式中N:r/T;a=P圳Tl;b=K(1-8-77n根據(jù)差分方程,即可以編制程序;y2(后=ay:(k-1+bu(1c1一“(七一N一1】式中,伍一1、甜(七一N一1由控制算法W(s決定。§2.