周期性干扰的控制与补偿.pdf

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1、学校代码：10255学号：2080845周期性干扰的控制与补偿PERIODICDISTURBANCECONTROLANDCOMPENSATION学院：信息科学与技术学院专业：系统工程作者：陈良指导老师：任正云副教授日期：2011一02—26东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并

2、完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：蓖良日期：历))年弓月争日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在——年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密毗学位论文作者虢哥1良日期：扫f

3、年多月争日指导教师签名：彳七f乙日期：加『『年弓月争周

4、期性干扰的控制与补偿摘要自20世纪70年代以来，各种优秀的控制算法相继问世，极大的丰富了控制理论的学科分支，并且越来越受到控制工程界的关注。这些控制算法包括Smith预估控制算法，内模算法，预测PI算法等。然而，对于广泛存在于工业过程中的周期性干扰问题，他还没有专门的一个处理方案，无法很好的解决这类问题。而该研究方向，目前国内所开展的工作也很少。因此，本文在主回路控制的基础上，开展了对周期性干扰控制策略的研究工作。对于主回路控制，本文分别设计和改进Smith预估控制器和预测PI控制器作为主回路控制器对这类过程对象进

5、行控制，并提出了一种基于Smith的预测控制算法，此算法根据Smith控制的原理，将被控对象分为滞后部分和非滞后部分，然后单独设计非滞后不稳定部分。此算法的优点是时滞部分可以很大，控制器设计简单。且当系统失配较大时稳态性能和动态性能良好，系统以较快速度进入稳定状态。周期性干扰广泛存在于过程控制中，单纯采用主回路控制方法难以对其进行很好的抑制，因此，有周期性干扰的时滞控制又是时滞控制领域的一个难点。本文将针对这个难点提出一些有效的控制方法。I对于周期性干扰的时滞控制，本文分别设计重复控制器和频率辨识环节，进而提出了一

6、种在线频率辨识的控制新算法。根据此种算法，可通过频率辨识器在线辨识出周期性干扰信号的频率，并且把输出频率送入控制器中，在线得到控制信号。通过控制信号在线抑制周期性干扰信号，最终使系统处于稳定状态。此算法的优点是频率跟踪性强，跟踪精度高，系统反应速度较快，且迟滞系数可以很大。关键词：时滞，周期性干扰，Smith预测控制，预测PI控制，重复控制，频率辨识。PERIODICDISTURBANCECONTROLANDCoMPENSATIoNABSTRACTSinethe20thcentury,70thyears，avari

7、etyofexcellentcontrolalgorithinshavebeenbroughtforth，greatlyenrichedtheacademicbranchofcontroltheoryandcontrolengineering．ThesecontrolalgorithmsincludeSmithpredictivecontr01algorithm．theintermodelalgorithmandpredictPIalgorithm．However,widespreadintheindustrype

8、riodicdisturbancehasnotspecificallyatreatmentprogram，andhavenoagoodsolutiontosuchproblems．Andtheresearchdirectionhasfewbeenstudiedinthedomestic．Therefore，basedonthemainloopcontrol，thisarticlecarryoutcontrolstrategyresearchforperiodicdisturbance．Thispaperwillde

9、signandmodifySmithpredictalgorithmandpredictivePIalgorithmforthemaincircuit．Andpresentsapredictivecontr01algorithmbasedonSmith．Inthiscontrolalgorithm，chargedsubjectswillbedividedin