基于实验系统的Smith预估算法研究开题报告

1. 研究目的与意义

纯滞后对象一直是自动控制和计算机应用领域的一大难题，在工业生产过程中，经常由于物料、能量的传输带来时间延迟的问题，即被控对象具有不同程度的纯滞后，不能及时反映系统所承受的扰动。Smith提出一种纯滞后补偿方法,被称为Smith预估器。该方法结构简单、概念明确,是一种得到广泛应用的时滞过程控制方案。即使测量信号能到达控制器执行机构接受信号后立即动作，也需要经过一个滞后时间，才能影响到被控制量，使之受到控制。这样的过程必然会产生较大的超调量和较长的调节时间，使过渡过程变坏，系统的稳定性降低。

2. 国内外研究现状分析

增益自适应Smith预估补偿方案较单纯的Smith预估具有更强的实用性,该方案可明显减弱对工业对象特性参数的精度要求,用MFC可使系统构成方便,投运、整定都比较简单,是一种解决大纯滞后对象自动控制的有效方案。专家Smith预估控制算法对大惯性、纯滞后系统有较好的控制效果，且该控制策略能够克服由于对象时滞参数波动造成的影响，从而改善传统Smith预估控制器的性能，具有较强的鲁棒性和自适应能力，是一种较好的大时滞系统控制方案

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：了解smith控制系统的结构与组成。研究调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响。了解smith对液位控制的作用。讨论各种算法的优缺点。

计划：用两周时间了解MCGS的运行及内容，两到三周进行试验，两周进行实验数据的整理归纳，一周给老师进行初步审查、纠正。四周时间进行论文书写。

4. 研究创新点

在分析传统Smith预估控制的基础上，引入了专家系统的参数整定规则，提出了专家Smith预估控制方案。这种方案能够依据系统性能识别模块所提供的特征参数，自动整定控制器的PID参数，从而调整控制器的输出.