| 【中文题名】 | 时滞系统控制方法研究及其在锅炉给水加药中的应用 |
| 【英文题名】 | Research on Time-delay System and Application in Dosing System |
| 【学科专业】 | 检测技术与自动化装置 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2006-10-10 |
| 【中关键词】 | 时滞系统,内模控制,模糊自适应PID,分散控制,, |
| 【英关键词】 | time-delay system,internal model control,fuzzy self-adaptation PID,decentralized control, |
| 【分类导航】 | 工业技术>自动化技术、计算机技术>自动化基础理论>自动控制理论>> |
| 【论文摘要】 | 时滞系统作为复杂控制系统中的一个重要部分广泛存在于现代的工业过程中。同时，它也是控制理论应用的一个重要领域，因此对于时滞系统的研究有其很重要的意义。由于时滞环节所固有的特性决定了其控制的复杂性，因此本文提出了时滞系统的控制方法研究及其模型设计。
首先，文章分析了滞后环节对系统性能的影响，探讨了几种基于数学模型的常规控制方法：微分先行、Smith预估以及内模控制等。虽然这些算法比较成熟，但仍然存在着对系统模型变化比较敏感的缺点，所以文章对这些常规的控制方法进行了理论上的进一步分析并对其进行了性能上的改进，从而降低了由于模型变化给系统带来的不利影响，提高了系统的鲁棒性。
然后，总结了基于数学模型的常规控制方法所固有的缺陷：控制系统对模型变化比较敏感，提出了模糊自适应PID控制方法。由于模糊控制在解决模型变化对系统带来不利影响方面有其独特的优越性；而PID算法有其固有的优点并广泛应用于目前的工业过程中；模糊自适应PID正是结合了两者各自的优点，此种方法运用专家的经验知识写成控制规则库预存于计算机中，然后就可以根据系统模型参数的变化智能性地调节PID参数，使系统的控制性能得到了提高，仿... |
| 【论文题纲】 |
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1 绪论 |
12-18 |
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1.1 纯滞后的产生 |
12-13 |
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1.2 纯滞后对系统的动态性能影响 |
13-15 |
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1.3 国内外大时滞系统控制方法研究现状 |
15-17 |
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1.4 本文各章的主要工作 |
17-18 |
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2 时滞系统的常规设计方法及性能改进 |
18-38 |
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2.1 微分先行控制策略 |
18-21 |
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2.1.1 微分对系统的动态性能的影响 |
18-19 |
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2.1.2 微分先行控制方案 |
19-20 |
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2.1.3 仿真研究 |
20-21 |
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2.2 Smith预估控制 |
21-28 |
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2.2.1 引言 |
21 |
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2.2.2 Smith预估补偿器的构成 |
21-24 |
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2.2.3 对不确定时滞过程的模型设计 |
24-26 |
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2.2.4 系统的仿真研究及分析 |
26-28 |
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2.3 时滞系统的内模控制 |
28-38 |
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2.3.1 内模控制 |
28-29 |
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2.3.2 内模控制的主要性质 |
29-30 |
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2.3.3 内模控制器的实现 |
30-31 |
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2.3.4 内模控制器的设计 |
31-32 |
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2.3.5 内模控制器的性能分析 |
32-34 |
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2.3.6 基于内模控制的PID控制方法 |
34-36 |
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2.3.7 内模控制系统的仿真研究 |
36-38 |
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3 模糊自适应整定PID控制 |
38-52 |
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3.1 引言 |
38 |
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3.2 模糊控制算法的理论基础 |
38-41 |
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3.2.1 模糊控制的基本原理 |
38-40 |
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3.2.2 模糊控制的特点 |
40-41 |
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3.3 模糊控制器的设计 |
41-46 |
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3.3.1 输入与输出变量的确定 |
41-42 |
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3.3.2 模糊控制规则的建立 |
42-43 |
|
3.3.3 确立变量的赋值表和模糊控制表 |
43-45 |
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3.3.4 采样时间的选择 |
45-46 |
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3.4 时滞系统的模糊自适应PID控制 |
46-52 |
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3.4.1 模糊自适应PID的结构 |
46-47 |
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3.4.2 模糊自适应PID的实现 |
47-49 |
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3.4.3 系统仿真研究 |
49-52 |
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4 锅炉给水加药的时滞系统控制 |
52-63 |
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4.1 前言 |
52 |
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4.2 集中控制与分散控制的比较 |
52-54 |
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4.3 加药过程工艺描述及其对控制系统的要求 |
54-56 |
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4.3.1 锅炉给水加药控制的意义 |
54-55 |
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4.3.2 加药控制过程的工艺描述 |
55-56 |
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4.3.3 控制系统技术指标要求 |
56 |
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4.4 锅炉给水加药系统的控制 |
56-59 |
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4.4.1 基于分散控制的加氨控制原理 |
56-59 |
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4.4.2 加氨控制系统的仿真研究 |
59 |
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4.5 自动加药系统的软硬件部分 |
59-63 |
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4.5.1 加药系统的组态监控 |
60-61 |
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4.5.2 可编程控制器单元 |
61 |
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4.5.3 检测仪表的选用 |
61-63 |
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5 结论与展望 |
63-65 |
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参考文献 |
65-68 |
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致谢 |
68-69 |
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附录1 攻读硕士学位期间所发表的学术论文及项目开发 |
69 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.387995 |
