1. 研究目的与意义
在工业生产的控制中,有许多控制对象含有较大的纯滞后特性。
被控对象的纯滞后时间τ使系统的稳定性降低,动态性能变坏,如容易引起超调和持续的振荡。
smith预估控制是一种广泛应用的对纯滞后对象进行补偿的控制方法,实际应用中,表现为给pid控制器并接一个补偿环节,该补偿环节称为smith预估器。
2. 国内外研究现状分析
20世纪50年代,由史密斯(smith)和雷斯威克(reswick)先后提出了以补偿原理构成的系统方案。
不过这种补偿原理与前馈是不同的,它是按照过程的特性,设想出一种模型加到反馈控制中,以补偿过程的动态特性。
换言之,就是从补偿厚度的等效对象模型中消除其纯滞后特性。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1.中水箱作为被控对象;
2.测试对象特性;
4. 研究创新点
Smith预估控制是一种广泛应用的对纯滞后对象进行补偿的控制方法,实际应用中,表现为给PID控制器并接一个补偿环节,该补偿环节称为Smith预估器。其特点是预先估计出系统在给定信号下的动态特性,然后由预估器进行补偿,力图使被延迟了的被调量超前反映到调节器,使调节器提前动作,从而减少超调量并加速调节过程。 如果预估模型准确,该方法能后获得较好的控制效果,从而消除纯滞后对系统的不利影响,使系统品质与被控过程无纯滞后时相同。当大滞后过程的数学模型非常精确时,Smith预估补偿方案的补偿效果时令人满意的。但是这种补偿方案对模型的误差十分敏感。一般当过程参数(尤其是Ko和 0)变化10%~15%时,Smith预估补偿就失去了其良好的控制效果。而要获得精确的广义对象模型是十分困难的,况且对象特性又往往随这运行条件的变化而改变。因此,虽在理论上证明了Smith预估补偿的良好补偿功能,但在工程应用上仍存在着一定的局限性。为此,许多科学工作者先后提出了一些改进方案:增益自适应补偿方案,动态参数自适应补偿方案。
