一类滞后系统的控制问题

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在工业生产中普遍存在着时滞现象,目前对时滞系统的控制仍然是控制理论研究中的一个重要领域。由于时滞系统对于控制输出的纯滞后作用的影响,使得控制量很难及时地反映到被控对象上来,于是就造成了控制系统在超调量、稳态误差以及在稳定性上遭到了严重的破坏。在外界环境条件与系统参数都不发生改变的情况下,如果适当的设定系统控制参数,那么常规的Smith-PID传统控制方法就完全能够对滞后系统起到良好的控制效果。但是我们知道常规的Smith控制对于模型的精确程度要求非常的高,而在我们的实际生产过程中很难建立足够精确的数学模型,这就会导致严重影响整个系统的动态性能,甚至会破坏整个系统的稳定性。针对以上这些特点,常规的传统控制方法将很难保证对滞后系统达到比较满意的控制效果。本文仔细分析了在实际生产过程中产生滞后现象的原因,将常规的控制方法与模糊控制方法相结合,提出了模糊-Smith控制与模糊-PID控制等一些复合模糊控制的方法。并且对于典型的纯滞后系统用Matlab工具软件分别就常规Smith-PID控制和复合模糊控制进行了仿真。从结果可以看出,复合模糊控制方法不仅能够适应被控对象的参数变化,而且在易操作性以及鲁棒性等方面都比常规控制方法有着明显的提高,因此是一种比较理想的控制器。
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