《畢業(yè)設(shè)計翻譯侯博文》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、DesignofdiscretetimeadaptivePIDcontrolsystemswithparallelfeedforwardcompensatorIkuroMizumoto,DaisukeIkeda,TadashiHirahata,ZentaIwai1.簡介PID控制是最常見的控制方案之一，并已應(yīng)用于許多工業(yè)生產(chǎn)過程和機械系統(tǒng)。然而，由于大多數(shù)的PID參數(shù)整定在線下完成，如果有系統(tǒng)屬性的一些變化，就難以維持所需的控制運行期間的穩(wěn)定。因此，一般控制方案的難點都集中在自動或自我調(diào)整的PID控制器（

2、Astrom＆赫格倫，1995）。此外，存在這么一個事實:控制若干種自動調(diào)整，括自我的PID調(diào)整計劃和自適應(yīng)控制策略，近幾十年來，在產(chǎn)品質(zhì)量，準確性的提高和降低生產(chǎn)成本起著越來越重要的作用。不幸的是，大多數(shù)PID自動整定方法對此沒有給予足夠的注意。由此產(chǎn)生的PID控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和調(diào)整PID參數(shù)并不能保證以后的任何系統(tǒng)的更改控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。最近，自動調(diào)節(jié)和一種自適應(yīng)PID控制策略上幾乎嚴格正實（ASPR為基礎(chǔ)）的控制系統(tǒng)已被提出。線性連續(xù)時間系統(tǒng)。這些自適應(yīng)PID對系統(tǒng)ASPR產(chǎn)權(quán)為基礎(chǔ)的設(shè)計，可以保證

3、所產(chǎn)生的PID控制系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性。本文的PID的一種等效離散時間SISO系統(tǒng)可用于處理控制系統(tǒng)的設(shè)計。由于許多過程采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，并考慮到發(fā)達國家的控制策略的實際執(zhí)行，是非常重要的，而得出一個離散時間系統(tǒng)控制器的設(shè)計方法。利用該方法對ASPR特性的控制系統(tǒng)，因此所產(chǎn)生的自適應(yīng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以得到保證肯定。但是，由于最實用的系統(tǒng)不符合條件的ASPR和ASPR離散時間系統(tǒng)必須有直接饋通的輸入項，即離散ASPR系統(tǒng)必須具有零相對程度。困難的是，例如因果關(guān)系的問題，不出現(xiàn)在一個連續(xù)時間系統(tǒng)，便將出現(xiàn)在控制器的

4、設(shè)計。首先，強大的并行前饋補償器（PFC）的設(shè)計方法，該方法使結(jié)果與并行ASPRPFC的增強系統(tǒng)，將由離散時間系統(tǒng)所提供的。一種新的自適應(yīng)PID的設(shè)計方案將使ASPR沒有因果關(guān)系的問題，增強制度考慮等效PID控制器。擬議的自適應(yīng)PID控制器能夠保證控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并通過調(diào)整自適應(yīng)PID參數(shù)的方法維護一個更好的控制性能，即使有系統(tǒng)的性質(zhì)有所改變。為了確認是否有用的建議自適應(yīng)PID現(xiàn)實世界的各種設(shè)計方案的有效性，該方法應(yīng)用到典型的實驗?zāi)Ｐ?，三容水箱SISO系統(tǒng)的液位實驗控制。2.ASPR讓我們看看下面的n階

5、單輸入單輸出離散時間系統(tǒng)：（1）這里，是一個向量，分別是輸入輸出。系統(tǒng)1的ASPR-ness（嚴格正實）定義如下：定義1（Bar-Kana,1989）如果系統(tǒng)（1）中存在一個靜態(tài)輸出反饋，這樣產(chǎn)生的閉環(huán)系統(tǒng)的嚴格正實（SPR），那么系統(tǒng)（1）被稱作ASPR。即，存在反饋增益控制輸入。（2）這樣，便得到了的閉環(huán)系統(tǒng)：(3)用SPR（4）一個系統(tǒng)的充分條件ASPR給出如下(Mizumoto,Chen,Ohdaira,Kumon,&Iwai,2007）:(1)該系統(tǒng)的相對階為0。（2）該系統(tǒng)是最小相位。（3）d

6、>0。接下來，讓我們定義的強ASPR，對系統(tǒng)起著一個輸出反饋設(shè)計的，非常重要的角色自適應(yīng)控制系統(tǒng)。定義2(Mizumotoetal,2007).該系統(tǒng)（1）被稱為強ASPR如果存在一個靜態(tài)輸出反饋（2），使得閉環(huán)系統(tǒng)（3）SPR，并且，有一轉(zhuǎn)變閉環(huán)系統(tǒng)作為輸入，（5）是SPR。備注1。對于SISO系統(tǒng)，在條件使得d>0，ASPR系統(tǒng)相當于強ASPR(Mizumotoetal.,2007)。假設(shè)干擾w(k)和參考信號使?該系統(tǒng)的輸出必須遵循的生成，由以下已知的外系統(tǒng)：（7）與特征多項式。（8）在這個文件的目

7、的是設(shè)計一個自適應(yīng)PID?控制器，從而使我們的輸出有y(k)跟蹤參考信號。3.1.轉(zhuǎn)換器對于具備條件的克相對學位制度（6），存在阿尼翁奇異變量變換：（9）例如，該系統(tǒng)（6）可分為形式轉(zhuǎn)變（Isidori,1995）:(10)(11)(12)這里（13）3.2錯誤系統(tǒng)內(nèi)部篩選模型現(xiàn)在，考慮下面的表格內(nèi)模過濾器：（14）這里（15）并且是任何命令的形式m穩(wěn)定多項式:(16)圖.1顯示了一個內(nèi)部模型篩選系統(tǒng)?？紤]源于錯誤的系統(tǒng)代表:超濾輸入的錯誤:e(k)=y(k)-.定義新的變量如下：（17）(18)從（7）

8、（8）（12）可得（20）這里(21)因此，錯誤的系統(tǒng)可以由下列表格沒有干擾式：（26）這與輸入和輸出系統(tǒng)是為了的和n+m相對程度。由于系統(tǒng)錯誤 ?具有相對程度，誤差系統(tǒng)可到以下的規(guī)范格式轉(zhuǎn)換由一個適當非奇異的變量轉(zhuǎn)化：(27)(28)(29)這里(30)并且，和是適當?shù)某Ａ亢洼d體。 此外，由（14）可得：（31）定義：(32)設(shè)干擾w(k)和參考信號,則該系統(tǒng)的輸出必須遵循的生成，由以下已知的外系統(tǒng)可得：(33)(34)在這