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1、魯棒PID控制器的研究摘要在工業(yè)過程領(lǐng)域，PID控制是應(yīng)用最為廣泛的控制策略。然而，在越來越復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，會存在各種不確定性因素。對于這種被控對象，采用常規(guī)的PID控制器很難達到理想的控制效果。為了增強常規(guī)PID控制器對模型不確定性的容忍能力，即魯棒性，本文研究了三種不同的镥棒PID控制器的設(shè)計方法，并且通過仿真研究獲得了比較好的控制效果。本文第二章研究了基于內(nèi)模控制的魯棒PID控制器(IMC—PID)。對于不確定界已知的模型族和不確定性有界的模型，文本文分別給出了相應(yīng)的魯棒PID控制器的整定方法。由于IMC．PID控制器的設(shè)計是基于系統(tǒng)的魯棒性，所以，該方法整定出的PID
2、控制器具有很好的魯棒性。對于采用內(nèi)?？刂频聂敯鬚ID的控制品質(zhì)，本文分別對一階加滯后(FOPDT)對象進行了Matlab仿真研究和借助模擬機進行物理仿真研究。本文第三章研究了基于H?？刂评碚摰聂敯鬚ID控制器整定方法。該方法是在Youla參數(shù)化原理的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化系統(tǒng)的靈敏度函數(shù)實現(xiàn)對PID控制器的整定。在對模型時滯環(huán)節(jié)的處理上，通常采用的是一階Pade近似的方法，本文采用二階非對稱Pade近似。該方法能夠使系統(tǒng)的近似誤差大為減小，同時使系統(tǒng)的動態(tài)性能和魯棒性得到明顯改善。對FOPDT對象和大滯后對象的仿真研究，驗證了采用二階非對稱Pade近似處理系統(tǒng)的時滯環(huán)節(jié)，對改善系統(tǒng)控
3、制品質(zhì)的有勢什本文第四章研究了基?。眨芈烦尚蔚聂敯鬚ID參數(shù)整定力法。魄方法是基于傳統(tǒng)的回路成形理論和現(xiàn)代的仃。控制理論提出的。本文給出了該魯棒PID控制器的設(shè)計步驟，詳細討論了設(shè)計過程中權(quán)函數(shù)的選取。對于采用該方法的智棒PID控制器的控制品質(zhì)，本文對FOPDT對象、大滯后對象和含有積分環(huán)節(jié)的對象進行了仿真研究。另外，上述的三種魯棒PID控制器，其結(jié)構(gòu)都是確定的，PID控制器只是參數(shù)2的函數(shù)，其值決定著系統(tǒng)的動態(tài)性能和魯棒性。對于參數(shù)五的取值范圍及其大小對系統(tǒng)的動態(tài)性能和臺棒性的影響，本文部給與了詳細的分析，并且進行了仿真研究。關(guān)鍵詞：魯棒PID，內(nèi)?？刂疲琀?？刂疲琀?；?/p>
4、路成形，動態(tài)性能，魯棒性AbstractTheResearch011RobustPIDControllersABSTRACTPIDcontrolleristhemostwidelyusedcontrollerinprocessindustryHowever,therearemanykindsofuncertaintiesincomplexprocess．Forthiskindofprocess，theregularPIDcontrollerscanhardlyachievesatisfactorycontroleffects．Inordertostrengthenthetole
5、ranceofPIDcontrollertoprocess’uncertainties，threetuningmethodsforrobustPIDcontrollerisstudiedinthispaper．Andthroughsimulationresearches，theperformanceandrobustnessoftherobustPIDcontrollersareproved．Inchaptertwo，therobustPIDcontrollerbasedoninternalmodelcontrol(IMC·PID)ispresented．Formodelset
6、swhoseuncertaintyboundaryisknownandmodelswithboundeduncertainty,tworobustPIDtuningmethodsaregivenrespectively．Becausetherobustnessofthesystemsistakenintoaccountinthedesigningprocess，theIMC．PIDcontrollerhasgoodrobustness．Simulationexperimentsonfirstorderplusdeadtime(FOPDT)modelsusingMatlaband
7、physicalsimulatoraredoneinthispaper．ThesimulationresultsshowthatIMC．PIDcontrollerhasgoodperformanceandrobustnessInchapterthree，therobustPIDcontrollerbasedonH。controltheoryisinvestigated．BasedonYoulaparameterizationprinciple，andthroughoptimizingthes
