导读:本文包含了大滞后系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:无模型自适应控制,积分滑模控制,动态线性化,大滞后系统
大滞后系统论文文献综述
侯明冬,王印松[1]（2019）在《一类非线性大滞后系统自适应积分滑模控制》一文中研究指出针对一类非线性大滞后系统,基于伪偏导数概念的动态线性化非线性系统模型,利用离散时间预测器技术,实现了系统原始表达式中滞后环节的隐性表达,并结合离散积分滑模控制(discrete integral sliding mode control,DISMC)方法,提出了一种新的无模型自适应离散积分滑模控制(model-free adaptive discrete integral sliding mode control,MFA-DISMC)方案.该方法的主要特点是控制器设计仅取决于被控对象的输入和输出测量数据.通过理论分析证明了算法的稳定性,仿真研究表明,相比于无模型自适应控制(model-free adaptive control,MFAC)、Smith预估控制、改进的MFAC控制以及比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)控制方法,本文方法具有更快的响应速度和更强的鲁棒性.最后,通过双容水箱液位控制系统的实验研究,验证了所提出方法的有效性.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2019年07期）
李普贤[2]（2017）在《大滞后系统控制器的设计及性能评估》一文中研究指出化工,热工等流程工业中由于工艺、系统设计、对象特性等原因使得大多数控制回路都存在滞后的现象。滞后的存在使得控制器的设计,控制器参数的整定带来了困难。本文通过幅值裕度和相位裕度分析了 PID控制器对滞后系统控制的状况,并得出结论:滞后时间越大,为了满足闭环控制系统的稳定,需要控制器增益越小。所以在滞后系统中使用PID控制器不能同时满足系统稳定性,以及系统输出跟踪设定值的快速性。为了全面的了解滞后对象,本课题主要研究对滞后对象的系统辨识,控制以及控制器的性能评估等问题。1、在对滞后对象的辨识中,为了同时满足响应时间和临界稳定系统的稳定性问题,本文选择的辨识激励信号是带滞环的偏置继电器信号。继电器信号跟滞后对象形成单位负反馈的闭环回路。传统的继电反馈辨识法,都是将系统输出的周期振荡信号转化到时域,然后读取震荡周期和振荡幅值来解析算出对象参数。但是振荡幅值的读取很容易受到干扰的影响而使辨识结果不准确,甚至完全不可信。本文通过读取振荡输出的半个周期,使用最小二乘法辨识对象模型,大大提高了对象的辨识精度。同时,跟阶跃信号下的最小二乘辨识相比,缩短了系统响应时间。2、在对滞后对象的控制中,本文中提出滞后对象控制的两种改善方法:第一,使用改进的标准自抗扰控制回路结构,通过扩张状态观测器对滞后系统做出补偿,并将整个自抗扰控制结构简化为一个补偿模块和控制器模块。自抗扰控制中的扩张状态观测器参数和控制器参数通过建立灵敏度函数和补灵敏度函数的H∞最小化性能指标,并通过PSO寻优得到。第二,针对临界稳定的积分加纯滞后对象,本文提出了 IMC-Dahlin的双闭环控制结构。其中内环使用Dahlin控制器来稳定对象,通过选择内环闭环传递函数的时间常数来优化目标。外环使用IMC控制器,来综合调整整个回路中系统输出跟踪设定值的能力,控制器消耗,系统抗干扰能力以及系统鲁棒性等指标。其中两个控制器的参数通过线性二次调节器LQR优化给出。3、本文针对确定型干扰回路给出了控制器性能评估方法。本文将期望的IMC控制器闭环传递函数作为性能评估设计的基础。其中闭环传递函数的时间常数值需要用户保守给出。理论的输出方差通过线性矩阵不等式LMI求解出,并作为控制器的性能基准值,跟实际的系统输出方差做比值,得出控制器的性能指标。值得指出,任何可以改善控制器性能的方法都可以作为控制器的调优方法。(本文来源于《北京化工大学》期刊2017-05-24）
刘建军[3]（2016）在《基于PLC的面向加热水箱大滞后系统控制算法实现与优化》一文中研究指出在实际工业现场过程变量控制方面,被控对象往往都具有大时滞、时变、非线性且复杂的特性。加热水箱动态水循环温度控制是一个典型的大滞后过程,由于滞后时间长,控制作用不能及时到达,常规控制方法下实际运行往往很难取得理想的控制效果。随着科技的飞速发展和各种控制技术的更新,已经出现将各种新型钾能控制算法融入常规控制理论中实现对温度大滞后等过程变量的实际控制。PLC可编程序控制器功能强大,抗干扰能力强,目前被广泛应用于工业现场控制,结合计算机强大的数据处理能力和监控组态设计为智慧算法的实现提供了可能。本论文首先研究了温度大滞后系统控制算法相关理论实现与优化。然后,建立了加热水箱大滞后过程的一个数学模型,并在MATLAB平台上对常规PID控制及其改进、SMITH预估补偿、模糊PID控制算法进行了详细的仿真研究。基于下位机PLC搭建和配置系统硬件。在算法测试和实现上,利用用OPC技术和WinCC上位机服务器完成Simulink仿真控制算法在过程装置平台的在线实时测试运行。在STEP7结构化编程中,开发实现了模糊PID算法在加热水箱系统的工程应用。基于WinCC组态了加热水箱温度控制系统监控画面,在系统实际运行中,相比传统的控制,模糊PID控制在温度曲线动态和稳态性能上都取得了优异的控制效果。(本文来源于《内蒙古大学》期刊2016-10-25）
王涵睿,蒋北艳,王琪,靳其兵[4]（2015）在《基于等效传递函数的多变量大滞后系统的内模控制方法研究》一文中研究指出针对多变量大滞后系统存在的强耦合、控制困难等问题,文章提出了一种基于等效传递函数的内模控制新方法;该方法首先给出了具有内模结构的等效传递函数的计算方法,得到系统的等效传递函数;然后采用麦克劳林降阶法对得到的高阶传递函数进行降阶,进而根据降阶后的模型设计内模控制器,有效避免了超前项的出现,降低了控制器设计的复杂性;同时,为了消除稳态误差,在内模控制器上添加了一个由系统稳态响应获取的稳态增益;仿真结果表明,该方法能能够消除系统的稳态误差,实现系统的设定值跟踪;本方法具有设计简单、控制性能好等特点。(本文来源于《计算机测量与控制》期刊2015年09期）
兰天,杜坚,吉宁,凌景秀[5]（2015）在《大滞后系统中单神经元PID控制器设计》一文中研究指出首先介绍单神经元PID控制的原理和算法,而后用Matlab语言建立控制器。在二阶大滞后系统中基于单神经元的PID控制存在响应速度慢的缺点,所以用Smith预估控制与单神经元PID控制相结合,对大滞后系统仿真,发现在一定程度上加快了响应速度,并且鲁棒性强。(本文来源于《物联网技术》期刊2015年05期）
陈哲盼,焦嵩鸣[6]（2014）在《大滞后系统的专家-模糊PID控制器设计》一文中研究指出在工业过程中,大滞后系统的时滞、非线性情况严重,常规PID控制往往难以获得理想的控制效果。针对上述情况,设计了一种基于专家经验的模糊与PID并联复合型控制器,能够在PID控制的基础上改善系统的控制品质。介绍了带有可调因子的模糊控制算法,给出了模糊控制器相关参数的整定方法。根据专家经验制定了模糊控制与PID控制的加权系数的整定规则。对具有大迟延、大滞后特性的循环流化床的燃料量与床温模型进行了仿真研究。仿真结果表明:在大滞后系统的控制中,所设计的专家模糊PID控制器能够很大程度的改善系统的动态动性,且具有较好的鲁棒性。(本文来源于《计算机仿真》期刊2014年11期）
马增辉,刘长良,开平安[7]（2013）在《基于扰动补偿的大滞后系统的控制》一文中研究指出针对系统的大滞后和参数不确定性,依据推导出的二阶系统参数变化扰动补偿公式,提出了一种新的Smith预估控制系统的改进方案.即使在未知被控对象数学模型的情况下,该方案也可以很好地解决大滞后系统的控制问题.本文提出的方法结构简单,可调参数少,易于调整和实现.仿真实验证明,该方法具有更好的自适应能力和鲁棒性能.(本文来源于《信息与控制》期刊2013年05期）
郝俸[8]（2013）在《多变量大滞后系统的内模控制及PID转换方法的研究》一文中研究指出科技的进步推动着过程工业生产向着更加专业化、安全化、经济化的方向迈进，先进控制在实际现场中的推广应用已成为过程工业寻展现状，要以服务于实际生产实践为前提。因而，传统控制技术，特别是广泛应用于DCS平台的PID控制技术，仍将在很长一段时期内占据工业现场控制器的绝大份额。寻求先进控制理论同传统PID控制的结合是现阶段最具可行性的过程控制系统改进策略，也是本课题研究创新性的要义和根本。近年来，伴随着先进控制理论朝气蓬勃的发展，过程控制领域涌现出了诸如人工智能(Artificial Intelligence, AI)、遗传算法(GeneticAlgorithm, GA)、专家系统(Expert System, ES)等很多新的研究成果。纵观其中，内模控制(IMC)以其结构设计简单、调节参数少、鲁棒性好等特点颇受控制学着的青睐，加之其与传统反馈控制结构间存在的可转化关系，更赋予了IMC同实用性极强的PID控制相结合的先天优势。IMC-PID控制器的设计融合了内模控制优点的同时，兼具PID控制易于理解和实现、操作简单、工业实践经验丰富的优点，使之凸显出强大的生命力。本文重点研究IMC-PID控制器在多变量大滞后系统中的应用，旨在为传统方法难于控制的大时滞、强耦合的多变量系统拓展新的有效的解决方案。多输入多输出(MIMO)系统是在现代工业特别是石化行业中十分普遍的对象，而回路间、变量间的耦合以及多时滞等难题就成为实际控制中的“短板因素”，且传统的单变量控制方法很难推广用于多变量系统的控制。另一方面，过程工业特别是本课题重点研究的化工过程中不可避免的存在着信号、物料传输以及测量变送等环节，因而时间滞后尤其是大滞后现象的客观存在也严重制约着控制系统性能的改善。综上所述，为了解决现代化工过程业快速高效发展的瓶颈因素——强耦合、大滞后，将先进控制同传统PID控制结合，逐步设计完善IMC-PID控制器在现场的应用成为了前景广阔的方向。本论文内容严格按照课题研究方向和进展进行论述。课题题目为多变量大滞后系统的内模控制及PID转换方法的研究，在对内模控制和PID控制的理解前提之下，创新性结合了有效开环传递函数、Smith滞后补偿、新型优化算法等，分别针对耦合现象和大滞后现象提出对应的行之有效的解决思路，最后通过模型间的等价转换关系和数学推证的作用，实现多变量IMC-PID控制器的设计。本文的前叁章主要是作为后续两种内模PID控制器设计方法提出的铺垫，主要是介绍了相关领域的历史、现状，IMC的结构和基本特性，PID控制的优点，时滞项的处理，IMC-PID控制器的转化设计方法和基础数学运算等。第四章在之前理论的基础上，将内模PID从单变量大滞后系统推广到多变量大滞后系统，在此章节引入了EOTF的思想和Smith滞后补偿结构的有机结合，两个经典的仿真实例表明，该章提出的适用于大滞后MIMO系统的IMC-PID控制器能使得系统响应快、跟踪好、超调小且鲁棒性好。第五章援引第四章部分思路后，重点解决了IMC-PID控制器在非方大滞后系统中的应用问题。在本章，EOTF思想同增量式不完全微分PID控制结构以及NPSO优化搜索算法相结合，提出了多设定点采数法和输入/输出数据综合处理法来得到IMC-PID控制器的参数。在本章进行的仿真对比实验，证明该方法的有效性，且系统具备控制器数量少、具备令人满意的动态特性、鲁棒性好等优点。本文的第六章，是对课题的概述回顾以及在之前研究成果的基础上，结合课题探索过程出现的问题对今后学习研究工作进行展望。综上所述，本论文课题方向明确、仿真实验真实可靠，在结合了几种控制理论的基础之上积极寻求创新。仿真研究结果表明文中提出的两种多变量大滞后系统的IMC-PID控制器设计方法合理有效，控制效果较好，具备一定的实用价值和发展潜力。(本文来源于《北京化工大学》期刊2013-05-24）
张世峰,金科[9]（2012）在《大滞后系统综合控制及其在焦炉鼓冷系统中的应用》一文中研究指出焦炉鼓冷系统核心工作是以稳定初冷器前吸力为目标,合理调节鼓风机转速,实现荒煤气平衡传输。针对该控制系统具有大滞后、强扰动和时变等特点,采用基于模糊免疫PID的基本控制算法,结合系统辨识、自校正的思想,研究大滞后系统预测控制策略在焦炉鼓冷系统中的应用。综合控制策略通过对大滞后环节的辨识、与补偿,从而平衡初冷器前吸力。控制方案结合滞后削弱,抑制滞后、扰动的影响,提高控制性能。(本文来源于《工业控制计算机》期刊2012年11期）
杨继峰,赵永瑞,张哲[10]（2012）在《非线性、大滞后系统神经网络辨识研究》一文中研究指出基于神经网络的非线性、大滞后系统辨识是当前研究的热点之一,介绍了神经网络辨识的基本原理,研究了BP与RBF神经网络两种典型网络的设计和算法,最后通过MATLAB进行了仿真分析与比较。仿真结果表明:一致性方面RBF优于BP神经网络,RBF神经网络收敛速度更快,辨识效果更好;泛化性能方面RBF网络较差,不如BP网络。由此得出两种网络各自的优缺点,在实际应用中可以此作为神经网络模型辨识的参考。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2012年22期）
大滞后系统论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
化工,热工等流程工业中由于工艺、系统设计、对象特性等原因使得大多数控制回路都存在滞后的现象。滞后的存在使得控制器的设计,控制器参数的整定带来了困难。本文通过幅值裕度和相位裕度分析了 PID控制器对滞后系统控制的状况,并得出结论:滞后时间越大,为了满足闭环控制系统的稳定,需要控制器增益越小。所以在滞后系统中使用PID控制器不能同时满足系统稳定性,以及系统输出跟踪设定值的快速性。为了全面的了解滞后对象,本课题主要研究对滞后对象的系统辨识,控制以及控制器的性能评估等问题。1、在对滞后对象的辨识中,为了同时满足响应时间和临界稳定系统的稳定性问题,本文选择的辨识激励信号是带滞环的偏置继电器信号。继电器信号跟滞后对象形成单位负反馈的闭环回路。传统的继电反馈辨识法,都是将系统输出的周期振荡信号转化到时域,然后读取震荡周期和振荡幅值来解析算出对象参数。但是振荡幅值的读取很容易受到干扰的影响而使辨识结果不准确,甚至完全不可信。本文通过读取振荡输出的半个周期,使用最小二乘法辨识对象模型,大大提高了对象的辨识精度。同时,跟阶跃信号下的最小二乘辨识相比,缩短了系统响应时间。2、在对滞后对象的控制中,本文中提出滞后对象控制的两种改善方法:第一,使用改进的标准自抗扰控制回路结构,通过扩张状态观测器对滞后系统做出补偿,并将整个自抗扰控制结构简化为一个补偿模块和控制器模块。自抗扰控制中的扩张状态观测器参数和控制器参数通过建立灵敏度函数和补灵敏度函数的H∞最小化性能指标,并通过PSO寻优得到。第二,针对临界稳定的积分加纯滞后对象,本文提出了 IMC-Dahlin的双闭环控制结构。其中内环使用Dahlin控制器来稳定对象,通过选择内环闭环传递函数的时间常数来优化目标。外环使用IMC控制器,来综合调整整个回路中系统输出跟踪设定值的能力,控制器消耗,系统抗干扰能力以及系统鲁棒性等指标。其中两个控制器的参数通过线性二次调节器LQR优化给出。3、本文针对确定型干扰回路给出了控制器性能评估方法。本文将期望的IMC控制器闭环传递函数作为性能评估设计的基础。其中闭环传递函数的时间常数值需要用户保守给出。理论的输出方差通过线性矩阵不等式LMI求解出,并作为控制器的性能基准值,跟实际的系统输出方差做比值,得出控制器的性能指标。值得指出,任何可以改善控制器性能的方法都可以作为控制器的调优方法。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
大滞后系统论文参考文献
[1].侯明冬,王印松.一类非线性大滞后系统自适应积分滑模控制[J].控制理论与应用.2019
[2].李普贤.大滞后系统控制器的设计及性能评估[D].北京化工大学.2017
[3].刘建军.基于PLC的面向加热水箱大滞后系统控制算法实现与优化[D].内蒙古大学.2016
[4].王涵睿,蒋北艳,王琪,靳其兵.基于等效传递函数的多变量大滞后系统的内模控制方法研究[J].计算机测量与控制.2015
[5].兰天,杜坚,吉宁,凌景秀.大滞后系统中单神经元PID控制器设计[J].物联网技术.2015
[6].陈哲盼,焦嵩鸣.大滞后系统的专家-模糊PID控制器设计[J].计算机仿真.2014
[7].马增辉,刘长良,开平安.基于扰动补偿的大滞后系统的控制[J].信息与控制.2013
[8].郝俸.多变量大滞后系统的内模控制及PID转换方法的研究[D].北京化工大学.2013
[9].张世峰,金科.大滞后系统综合控制及其在焦炉鼓冷系统中的应用[J].工业控制计算机.2012
[10].杨继峰,赵永瑞,张哲.非线性、大滞后系统神经网络辨识研究[J].科学技术与工程.2012