發(fā)布時(shí)間：2021-09-30 08:19

　　PID控制算法是經(jīng)過(guò)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)提煉在20世紀(jì)初提出的。隨后維納反饋控制論思想的論文發(fā)表后,基于信息反饋的自動(dòng)控制理論得到了廣泛且深入的研究。盡管控制理論經(jīng)歷了經(jīng)典控制到現(xiàn)代控制,智能控制等發(fā)展階段,傳統(tǒng)的PID反饋控制依舊活躍在大多數(shù)工業(yè)過(guò)程中。它更適用于底層實(shí)時(shí)控制回路中,快速處理被控對(duì)象的跟蹤問(wèn)題。PID控制效果的好壞直接取決于控制器參數(shù)的選取,歷來(lái)已有大量關(guān)于PID控制器參數(shù)設(shè)計(jì)的研究。然而這些算法多單從系統(tǒng)的控制性能出發(fā),較少考慮控制能量及二者之間的權(quán)衡關(guān)系。本文結(jié)合現(xiàn)代最優(yōu)控制思想,基于滾動(dòng)優(yōu)化（RHO）策略,將被控對(duì)象的跟蹤性能與控制能量加權(quán)包含在代價(jià)函數(shù)中,給出約束條件下PID參數(shù)的實(shí)時(shí)優(yōu)化方法,使系統(tǒng)性能滿足設(shè)定要求。本文的主要內(nèi)容包括:1)傳統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定方法,如Ziegler-Nichols（Z-N）整定,難以滿足系統(tǒng)性能最優(yōu)。本文首先采用經(jīng)典控制理論分析方法,討論P(yáng)ID控制器參數(shù)的變化對(duì)系統(tǒng)跟蹤性能和控制能量的影響。針對(duì)兩個(gè)簡(jiǎn)單低階的被控對(duì)象,首先給出使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定的控制器參數(shù)范圍,分別建立二者性能指標(biāo)（跟蹤誤差與控制信號(hào)的平方積分指標(biāo)）關(guān)于控制... 

【文章來(lái)源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：137 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１－１?ＰＩＤ反饋控制系統(tǒng)樞圖．??Ｆｉ１－１?ＰＩＤ?ｆｅｅｄｂａｃｋ?ｃｏｎｒｏｌ?ｂｌｏｃｋ?ｄｉａｒａｍ．??

?第一章緒論??前的控制信號(hào)的。如圖１－２所示＾?＿于滾動(dòng)時(shí)域性能指標(biāo)的ＰＩＤ控制器參數(shù)優(yōu)化包含了??系統(tǒng)未來(lái)預(yù)測(cè)行為更多的倩韋，對(duì)控制信號(hào)的變化幅度起到了一定的限制作甩，具有一??定的節(jié)能效果Ｐ???ＰＩＤ控制??預(yù)測(cè)控制???過(guò)去?未來(lái)??？?？??參考軌跡??廠ｙ＇、＇?＼丁，??－７?／?、？．．，，－，?／??／?測(cè)量輸出?預(yù)測(cè)輸出??＊??＃??？??ｔ??ｔ－￥Ｎ〇，?ｔ＋Ｎｕ?—?１??Ａｕｔ?＝?Ｋｐ（ｅｔ?－?ｅｔ＿ｉ）?＋?ＫｉＴ３ｅｔ?＋?Ｋｄ－￣￣２ｅ＊￣１?＋?ｅ＊￣２?ｍｉｎ?Ｊ?＝?ｅ｜?＋?Ａ??ｆｅ＝ｔ＋１?ｋ＝ｔ??當(dāng)前時(shí)刻??圖１－２?ＰＩＤ算法與ＭＰＣ控制策略對(duì)比．??Ｆｉｇ?１－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＰＩＤ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ａｎｄ?ＭＰＣ?ｓｔｒａｔｅｇｙ．??用于預(yù)測(cè)控制的被控系統(tǒng)模型通常表＿示動(dòng)態(tài)系統(tǒng)行為與操縱變量之間的一種關(guān)系，??而在滾動(dòng)優(yōu)化ＰＩＤ控制算法中，該關(guān)系將蟲控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)輸入輸出的函數(shù)關(guān)系??式（１－９）來(lái)表示。離散ＲＨＯ－ＰＩＤ控制器參數(shù)在線優(yōu)化親意圖見(jiàn)圖１－３。ＰＩＤ反饋控制系統(tǒng)??的參考軌跡值、歷史輸入輸出數(shù)據(jù)采集到ＲＨＯ模塊中，再將在線滾動(dòng)優(yōu)化的控制器參??數(shù)輸入到ＰＩＤ控制器中。．??如＝?ｇ（Ｋｐ，Ｋｉ．，Ｋｄ）?（１＿９）??ｕｆ?＝?ｈ（Ｋｐ

?第一章緒論??前的控制信號(hào)的。如圖１－２所示＾?＿于滾動(dòng)時(shí)域性能指標(biāo)的ＰＩＤ控制器參數(shù)優(yōu)化包含了??系統(tǒng)未來(lái)預(yù)測(cè)行為更多的倩韋，對(duì)控制信號(hào)的變化幅度起到了一定的限制作甩，具有一??定的節(jié)能效果Ｐ???ＰＩＤ控制??預(yù)測(cè)控制???過(guò)去?未來(lái)??？?？??參考軌跡??廠ｙ＇、＇?＼丁，??－７?／?、？．．，，－，?／??／?測(cè)量輸出?預(yù)測(cè)輸出??＊??＃??？??ｔ??ｔ－￥Ｎ〇，?ｔ＋Ｎｕ?—?１??Ａｕｔ?＝?Ｋｐ（ｅｔ?－?ｅｔ＿ｉ）?＋?ＫｉＴ３ｅｔ?＋?Ｋｄ－￣￣２ｅ＊￣１?＋?ｅ＊￣２?ｍｉｎ?Ｊ?＝?ｅ｜?＋?Ａ??ｆｅ＝ｔ＋１?ｋ＝ｔ??當(dāng)前時(shí)刻??圖１－２?ＰＩＤ算法與ＭＰＣ控制策略對(duì)比．??Ｆｉｇ?１－２?Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ?ｂｅｔｗｅｅｎ?ＰＩＤ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ａｎｄ?ＭＰＣ?ｓｔｒａｔｅｇｙ．??用于預(yù)測(cè)控制的被控系統(tǒng)模型通常表＿示動(dòng)態(tài)系統(tǒng)行為與操縱變量之間的一種關(guān)系，??而在滾動(dòng)優(yōu)化ＰＩＤ控制算法中，該關(guān)系將蟲控制器參數(shù)對(duì)系統(tǒng)輸入輸出的函數(shù)關(guān)系??式（１－９）來(lái)表示。離散ＲＨＯ－ＰＩＤ控制器參數(shù)在線優(yōu)化親意圖見(jiàn)圖１－３。ＰＩＤ反饋控制系統(tǒng)??的參考軌跡值、歷史輸入輸出數(shù)據(jù)采集到ＲＨＯ模塊中，再將在線滾動(dòng)優(yōu)化的控制器參??數(shù)輸入到ＰＩＤ控制器中。．??如＝?ｇ（Ｋｐ，Ｋｉ．，Ｋｄ）?（１＿９）??ｕｆ?＝?ｈ（Ｋｐ

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]VSC-HVDC控制策略研究[D]. 張靜.浙江大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3415476