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Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制
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資料類別
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電子電工畢業(yè)論文（設(shè)計） |
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課程(專業(yè))
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自動控制 |
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關(guān)鍵詞
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Anti-windup|變結(jié)構(gòu)控制 |
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適用年級
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大學(xué) |
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身份要求
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普通會員 |
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金 幣
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70 （金幣如何獲得？） |
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文件格式
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word |
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文件大小
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423K |
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發(fā)布時間
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2008-05-08 13:27:00 |
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無 |
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下載次數(shù)
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2 |
| 發(fā)布人 |
kj008 |
內(nèi)容簡介：
畢業(yè)設(shè)計 Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制，共76頁，26221字，附英文譯文
目 錄
摘要………………………………………………………………………… 1
ABSTRACT…………………………………………………………………… 2
0 引言……………………………………………………………………… 4
1 Anti-windup控制的基礎(chǔ)知識…………………………………………… 7
1. 1 飽和的基本概念……………………………………………………… 7
1. 2 抗飽和設(shè)計方法……………………………………………………… 9
1. 3 windup現(xiàn)象………………………………………………………… 10
1. 4 飽和非線性的數(shù)學(xué)描述…………………………………………… 11
1. 5 變結(jié)構(gòu)的基本概念………………………………………………… 13
1. 5. 1 變結(jié)構(gòu)控制…………………………………………………… 13
1. 5. 2 變結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型……………………………………… 17
1. 5. 3 變結(jié)構(gòu)控制的特點…………………………………………… 20
1. 6自適應(yīng)控制………………………………………………………… 21
2 Anti-windup的一般算法結(jié)構(gòu)………………………………………… 22
2. 1 非線性結(jié)構(gòu)………………………………………………………… 23
2. 2 線性結(jié)構(gòu)…………………………………………………………… 23
2. 2. 1 傳統(tǒng)的Anti-reset Windup………………………………… 23
2. 2. 2 條件作用技術(shù)………………………………………………… 25
2. 2. 3 特點…………………………………………………………… 26
3 Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制……………………………………………… 27
3. 1 Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制的基本原理……………………………… 27
3. 1. 1積分飽和作用…………………………………………………… 27
3. 1. 2條件積分法原理………………………………………………… 29
3. 2 Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制………………………………………… 29
3. 2. 1 其他幾種積分限制方法………………………………………… 29
3. 2. 2 Anti-windup變結(jié)構(gòu)控制……………………………………… 31
3. 2. 3分析比較………………………………………………………… 32
3. 2. 4 穩(wěn)定性分析……………………………………………………… 32
3. 3仿真程序及分析…………………………………………………… 36
3. 3. 1 采用離散控制器進行仿真……………………………………… 36
3. 3. 2 采用Simulink方式進行連續(xù)控制器的仿真………………… 42
4 基于PD增益自適應(yīng)調(diào)節(jié)的模型參考自適應(yīng)控制…………………… 45
4. 1控制器的設(shè)計……………………………………………………… 45
4. 2穩(wěn)定性分析………………………………………………………… 46
4. 3仿真程序及分析…………………………………………………… 47
5 系統(tǒng)的綜合問題……………………………………………………… 53
5. 1 問題描述…………………………………………………………… 53
5. 2 解決方法…………………………………………………………… 54
6 結(jié)論與展望……………………………………………………………… 54
7 參考文獻………………………………………………………………… 56
8 譯文……………………………………………………………………… 58
9 原文說明……………………………………………………………… 73
摘 要
在工業(yè)生產(chǎn)過程中，飽和特性對實際系統(tǒng)的影響十分嚴(yán)重。當(dāng)系統(tǒng)的偏差較大時，系統(tǒng)中的PI控制器的積分環(huán)節(jié)會使偏差積累，從而使系統(tǒng)的動態(tài)特性變差、甚至不穩(wěn)定，這就是Windup現(xiàn)象中最普遍的一種——積分Windup現(xiàn)象。這是產(chǎn)生于控制器PI/PID積分部分的一種不良現(xiàn)象。系統(tǒng)設(shè)計過程中如果不考慮這種非線性因素的影響，會造成系統(tǒng)在大范圍給定突變的情況下出現(xiàn)大超調(diào)現(xiàn)象，甚至造成系統(tǒng)不穩(wěn)定。
解決這個問題的根本方法就是設(shè)計控制器抑制飽和現(xiàn)象的發(fā)生，并且當(dāng)系統(tǒng)中出現(xiàn)飽和時可以盡快地退出飽和區(qū)。Anti-windup設(shè)計思想是引入適當(dāng)?shù)难a償環(huán)節(jié)使系統(tǒng)飽和時仍能達到比較滿意的性能指標(biāo)。
本文中，敘述了Anti-windup算法的發(fā)展過程，以及大致的分類情況和各種方法的應(yīng)用特點。不同角度定義的Windup現(xiàn)象會產(chǎn)生不同類型Anti-Windup算法結(jié)構(gòu)，大致可將其分為:線性結(jié)構(gòu)和非線性結(jié)構(gòu)算法。線性結(jié)構(gòu)算法又產(chǎn)生兩種主要類型:傳統(tǒng)的Anti-reset windup和條件作用。主要針對積分windup現(xiàn)象研究變結(jié)構(gòu)PID控制。研究了Anti-windup變結(jié)構(gòu)PID控制器,并對其實行了Simulink仿真。通過與PID控制器傳統(tǒng)設(shè)計方法的對比研究驗證了該方法的有效性。研究了基于PD增益自適應(yīng)調(diào)節(jié)的模型參考自適應(yīng)控制算法。最后運用MATLAB編程仿真位置跟蹤。仿真結(jié)果顯示了Anti-windup 變結(jié)構(gòu)控制器的抑制飽和的良好效果。
關(guān)鍵詞：變結(jié)構(gòu)控制，PID控制，Anti-windup，補償器
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