一种时滞系统的Smith互耦PI协同控制理论新方法技术方案

大时滞过程因其信息反馈不及时，从而导致基于反馈信息的控制器对该类系统显得无能为力。针对大时滞系统的控制问题,发明专利技术了一种Smith互耦PI(SMCPI)协同控制理论新方法。该方法的主要特色与创新点是：根据时滞对象的标称参数来构造Smith标称预估器，将其与时滞对象相结合形成了无时滞的惯性系统，原创性设计了SMCPI协同控制力模型，并根据标称时间常数和时滞来整定中心速度因子，分析了SMCPI控制系统的全局鲁棒稳定性。数值仿真结果表明了在各种模型参数存在时变的摄动情况下，本发明专利技术的控制方法都能获得良好的动态品质和稳态性能，因而是一种有效的控制方法,在时滞系统控制领域具有广泛的应用价值。

A new method of Smith mutual coupling PI coordinated control theory for time-delay systems

【技术实现步骤摘要】
一种时滞系统的Smith互耦PI协同控制理论新方法
本专利技术涉及一种时滞系统的控制方法，尤其是涉及一种Smith互耦PI(SmithMutualCouplingProportional-Integral，SMCPI)协同控制理论新方法。
技术介绍
在石油、化工、冶金、核反应堆、废水处理等工业过程中广泛存在时滞现象。而这些工业过程往往可以简化为一个或多个一阶加纯滞后系统。由于时滞现象的存在,系统在时滞期间内一直处于无效输出(假设无效输出为y＝0)，因此，在时滞期间内，跟踪误差e1＝yd-y＝yd一直处于最大值，很容易因积分饱和引起整个系统出现超调大、响应时间长、甚至还可能出现振荡现象或者不稳定现象,给时滞系统控制器的设计带来了很大挑战。针对时滞系统的控制难题,PI控制和自抗扰控制(ActiveDisturbanceRejectionController,ADRC)一直是主要控制方法。近年来主要使用忽略时滞环节的方法、或将时滞环节用一阶惯性环节近似的方法、或输入预测方法以及输出预测方法等四种控制方法。然而，这四种方法只适用于比较小时滞的对象。由于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种时滞系统的Smith互耦PI协同控制理论新方法，其特征在于，包括如下步骤：/n1)根据时滞系统已知的标称时间常数T

【技术特征摘要】
1.一种时滞系统的Smith互耦PI协同控制理论新方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)根据时滞系统已知的标称时间常数T0和标称时滞τ0，建立系统的过渡过程时间Tr为：
Tr＝nT0+τ0
其中，1<n≤5；
2)根据步骤1)获得的Tr，建立中心速度因子zc的模型为：
zc＝20α/(nT0+τ0)
其中，1≤α≤10，1<n≤5；
3)根据时滞系统的标称参数τ0、T0和K0，建立Smith标称预估器为：



其中，bm＝K0/T0和am＝1/T0分别是Smith标称预估器的模型参数，τm＝τ0是Smith标称预估器的时滞；
4)根据步骤3)获得Smith标称预估器Gm(s)后，建立Smith标称预估器的无时滞输出y1m和有时滞输出ym分别为：


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【专利技术属性】
技术研发人员：曾喆昭，
申请(专利权)人：曾喆昭，
类型：发明
国别省市：湖南;43