毕业论文

打赏
当前位置: 毕业论文 > 研究现状 >

内模控制国内外研究现状综述

时间:2019-09-28 21:48来源:毕业论文
内模控制(简称IMC)的提出主要有两个方面:1、对MAC和DMC算法进行剖析;2、作为扩大的Smith预估器,可使设计变得简洁,鲁棒性能和抗扰性能得到提高。在工业领域中,控制器采用PID方

内模控制(简称IMC)的提出主要有两个方面:1、对MAC和DMC算法进行剖析;2、作为扩大的Smith预估器,可使设计变得简洁,鲁棒性能和抗扰性能得到提高。在工业领域中,控制器采用PID方式是比较多的,因为它拥有结构简洁,操作方便、稳定性好等等优势。39707
20世纪70年代出,IMC结构被提出。70年代末期,Brosilow证明内模控制是预测控制系统最主要的控制方法。此外,他还提出IMC的几种设计方法。80年代的时候,Gracia和Morari完全阐明内模控制结构,并称为内模控制。他们着重分析IMC性质、使用条件、方法以及IMC的稳定性和鲁棒性等问题。到目前为止,大家对IMC的研究仍在继续且不断深化发展。通常设计内模控制的方法主要有两步法、零极点对消法、预测控制法、有限拍法、IMC-PID法[5]等等。如今的内模控制与其他控制相结合,它们的功能相互包含、渗透和依存,从而使得工业控制达到最佳的效果。现在综合控制算法主要有:自适应内模控制、鲁棒性内模控制、模糊算法内模控制、神经网络算法内模控制、非线性内模控制等[1]。论文网
IMC结构具有将伺服问题与鲁棒及抗扰性问题分开处理优点,使得分析、设计和调整都得到简化,并且还能如smith器一样应用于大时滞系统中[1]。因而,内模控制从一开到现在都表现出强大的设计价值。虽然在生产实际中,用PID控制器可以解决大约有90%控制问题,但是对于存在大纯滞后,非线性,多变量混合的控制系统,采用IMC是非常适宜的[1]。 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
目前,IMC尚需深入研究的内容是怎样高效使用反馈滤波器来提升系统鲁棒和抗扰性能。有案例表明,一阶反馈滤波器已应用到诸多工业控制中。孙鑫、郑思让将IMC应用到造纸工业中使得造纸过程的算法结构简单、易于实现、自适应能力强、实时性好等特点[2]。陈志辉等将IMC应用到直流发电机中,证明了IMC具有良好的稳态性能和暂态性能[2]。许天舒等采用IMC进行核反应冷却剂平均温度控制[2]阐明:IMC能够准确进行工业控制。综上,IMC在工业生产领域中拥有广阔的发展空间。
分数阶微积分
分数阶微积分是整数阶微积分的推广。它表明积分环节、微分环节逐渐变化的过程[3]。也就是说,整数阶微积分是分数阶微积分的一种特殊情况。分数阶微积分指的是微分、积分阶次是任意的,包括无理数,甚至复数,严格说来阶次是“非整数阶”[3]。但是,因为大多数领域发展中都采用分数阶一词,所以该词就被沿用下来了。分数阶微积分和整数阶微积分一样,拥有300多年的历史。但是由于以前计算机技术的比较落后,不能够将分数阶微积分进行离散化的数字形式表现出来。因此,以前的分数阶微积分多用于理论研究。近年来,随着现代计算机技术的不断发展,分数阶微积分学理论逐渐应用到部分科学和工程实践领域中。国外早就开始研究分数阶微积分理论,并且已将分数阶微积分理论运用到航天科技、军事领域、材料能源、机器人、电子电路、地震分析、生物工程、电解化学、分数阶PID控制器设计和分数阶生物神经元等多个领域中。虽然分数阶控制理论与应用己取得一定的进展,但其无论从理论、应用和实现上均有许多问题尚需研究和解决。在今后的工业控制领域中主要有两个研究方向: 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
(1)分数阶系统辨识。在复杂控制系统中,分数阶系统将会代替原有整数阶系统。从而更有效地阐明原来的控制系统。所以,需要将原来的控制系统辨识为分数阶的形式;
(2)分数阶系统和其他控制方法相融合。分数阶微积分能阐明事物逐渐变化的走势,能更准确地描述系统模型。而且由于本身的微积分特性也增添了灵活度。目前由于繁杂的分数阶系统进行分解、降阶等处理比较困难,但是随着科技的进步,分数阶系统应用到工业控制领域将大势所趋。 内模控制国内外研究现状综述:http://www.lwfree.cn/yanjiu/20190928/40113.html
------分隔线----------------------------
推荐内容