武汉工程大学自动控制原理课程设计大作业.pdfVIP

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2016-05-14 发布于湖北
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武汉工程大学自动控制原理课程设计大作业.pdf

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《自动控制原理》大作业完成日期：2011 年 5 月 1 日 2011《自动控制原理》大作业不稳定大时滞过程的内模控制器设计 IMC design for unstable processes with time delays 指导教师李离摘要过程控制工业中，有一类具有开环不稳定、大时滞环节的过程，采用传统的 PID 等控制方法能勉强稳定此类对象，但难以获得满意的设定值跟踪以及扰动抑制性能。针对该类过程，许多历史文献中提出了基于内模结构通过 Pade 或 Taylor 近似得到的控制方法，本文也利用 Nyquist 曲线，以最大相角裕量为原则设计了比例控制器来优化动态过程，并通过串联了滞后校正网络来满足稳态误差需求。所选文献提出一种针对该类过程的改进内模控制结构，在强调控制系统鲁棒性的同时，使得设定值跟踪和抗扰性能单独分开设计，并且不用转化为传统内模 PID 结构就能实现。通过 Simulink 仿真和编程分析，本文比较了这几种方法的设定值输入和扰动输入的时域响应曲线，并结合绝对误差积分 IAE 指标分析了各个控制方法在系统参数摄动下的鲁棒性，结果表明所选文献的改进内模结构很好的均衡了时域响应及系统鲁棒性。关键词：改进结构的内模控制；鲁棒性；绝对误差积分；不稳定大时滞过程 I 2011《自动控制原理》大作业 Abstract Control system design for an open-loop unstable process with time delay is immensely considered diffcult due to its unstable and delayed nature of the dynamics. Conventional PID controller can only stabilize the plant by a small margin,thus leading to a dissatisfying performance. Basing on Internal Model Control, previous works adapt Pade