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1、魯棒PID控制器的研究摘要在工業(yè)過(guò)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(lái)越復(fù)雜的控制系統(tǒng)中，會(huì)存在各種不確定性因素。對(duì)于這種被控對(duì)象，采用常規(guī)的PID控制器很難達(dá)到理想的控制效果。為了增強(qiáng)常規(guī)PID控制器對(duì)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(jì)方法，并且通過(guò)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)?？刂频聂敯鬚ID控制器(IMC—PID)。對(duì)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(jì)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(duì)于采用內(nèi)?？刂频聂敯鬚ID的控制品質(zhì)，本文分別對(duì)一階加滯后(FOPDT)對(duì)象進(jìn)行了Matlab仿真研究和借助模擬機(jī)進(jìn)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(guò)優(yōu)化系統(tǒng)的靈敏度函數(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)PID控制器的整定。在對(duì)模型時(shí)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(duì)稱Pade近似。該方法能夠使系統(tǒng)的近似誤差大為減小，同時(shí)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和魯棒性得到明顯改善。對(duì)FOPDT對(duì)象和大滯后對(duì)象的仿真研究，驗(yàn)證了采用二階非對(duì)稱Pade近似處理系統(tǒng)的時(shí)滯環(huán)節(jié)，對(duì)改善系統(tǒng)控
3、制品質(zhì)的有勢(shì)什本文第四章研究了基丁．日．回路成形的魯棒PID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?？刂评碚撎岢龅摹１疚慕o出了該魯棒PID控制器的設(shè)計(jì)步驟，詳細(xì)討論了設(shè)計(jì)過(guò)程中權(quán)函數(shù)的選取。對(duì)于采用該方法的智棒PID控制器的控制品質(zhì)，本文對(duì)FOPDT對(duì)象、大滯后對(duì)象和含有積分環(huán)節(jié)的對(duì)象進(jìn)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(dòng)態(tài)性能和魯棒性。對(duì)于參數(shù)五的取值范圍及其大小對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和臺(tái)棒性的影響，本文部給與了詳細(xì)的分析，并且進(jìn)行了仿真研究。關(guān)鍵詞：魯棒PID，內(nèi)?？刂?，H?？刂?，H?；?/p>
4、路成形，動(dòng)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
