時(shí)滯系統(tǒng)魯棒控制--自由權(quán)矩陣方法

滯后對(duì)控制系統(tǒng)的品質(zhì)有很不利的影響，由于滯后的存在，往往會(huì)導(dǎo)致擾動(dòng)無(wú)法及早察覺，控制作用無(wú)法及時(shí)奏效，造成控制效果不好甚至無(wú)法控制。因此針對(duì)滯后現(xiàn)象設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)一直是控制科學(xué)中十分關(guān)注的問題。

時(shí)滯控制系統(tǒng)采樣控制

采樣控制是一種定周期的斷續(xù)控制方式，即控制器以一定時(shí)間間隔采樣一次被控參數(shù)，與設(shè)定值比較后經(jīng)控制規(guī)則產(chǎn)生控制信號(hào)，只要該時(shí)間間隔大于純滯后時(shí)間，就可以逐漸修正控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài)。

該方法犧牲了控制速度，采取等待的方式避免控制器因?yàn)榧儨螽a(chǎn)生過反應(yīng)、過操作。這是一種比較簡(jiǎn)單粗糙的解決方案，對(duì)于精度和速度要求不高的系統(tǒng)較為適用。

時(shí)滯控制系統(tǒng)史密斯預(yù)估補(bǔ)償控制

為了改善大滯后系統(tǒng)的品質(zhì)，1957年O.J.M.Smith提出了一種以過程模型為基礎(chǔ)的大滯后預(yù)估補(bǔ)償控制方法，故稱為Smith預(yù)估補(bǔ)償控制。

該方法按照對(duì)象特性，設(shè)計(jì)一種模型加入到反饋控制系統(tǒng)，估計(jì)出對(duì)象在擾動(dòng)作用下的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，提早進(jìn)行補(bǔ)償，使控制器提前動(dòng)作，從而降低超調(diào)量，加速調(diào)節(jié)過程。2100433B

時(shí)滯控制系統(tǒng)滯后

滯后是指一個(gè)事物的出現(xiàn)或發(fā)展比預(yù)計(jì)的時(shí)間晚，或比相關(guān)聯(lián)的其他事物的出現(xiàn)或發(fā)展晚。滯后有因停滯或阻滯而落后的意思。

在控制理論中，滯后指在時(shí)間上被控變量的變化落后于擾動(dòng)變化，是一種十分常見的現(xiàn)象。因?yàn)樵趯?shí)際工業(yè)生產(chǎn)中，控制通過往往不同程度的存在滯后情況。例如在熱交換器中，載熱介質(zhì)對(duì)物料出口溫度的影響會(huì)因介質(zhì)需要經(jīng)過傳輸管道而滯后； 在水箱裝置中，也是由于送水管道的存在，在上水的過程中會(huì)有箱內(nèi)水位的上漲量短時(shí)間內(nèi)落后于送水量的情況。

一般將控制系統(tǒng)中的滯后分為容量滯后和純滯后。

時(shí)滯控制系統(tǒng)容量滯后

容量滯后是指，物料或能量傳輸?shù)奖粶y(cè)過程（對(duì)象）時(shí)由于遇到被控過程的阻力而導(dǎo)致對(duì)于擾動(dòng)的響應(yīng)在時(shí)間上存在延遲。

一般容量滯后是由物理慣性或軟硬件設(shè)備響應(yīng)速度有限所引起的。

時(shí)滯控制系統(tǒng)純滯后

純滯后是指，在物料、能量或信號(hào)傳輸過程中由于傳輸速度有限而產(chǎn)生的延遲。

一般純滯后就是指由傳輸速度限制導(dǎo)致的滯后。

時(shí)滯控制系統(tǒng)大滯后

一般將純滯后時(shí)間與時(shí)間常數(shù)之比大于0.3的過程稱為大滯后過程。大滯后過程屬于較難的控制過程。

時(shí)滯控制系統(tǒng)時(shí)滯控制系統(tǒng)

時(shí)滯控制系統(tǒng)就是指考慮上述所說的時(shí)間滯后情況后設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)，這類控制系統(tǒng)可以對(duì)時(shí)間滯后情況進(jìn)行一定的改善或補(bǔ)償，以降低時(shí)間滯后對(duì)系統(tǒng)帶來的不利影響。

變結(jié)構(gòu)魯棒控制（Variable structure robust control）是指控制系統(tǒng)在一定（結(jié)構(gòu)，大?。┑膮?shù)攝動(dòng)下，維持某些性能的特性，當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)滿足一定的條件時(shí)，系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)將發(fā)生變化。變結(jié)構(gòu)魯棒控制就是當(dāng)系統(tǒng)狀態(tài)穿越不同區(qū)域時(shí)，反饋控制的結(jié)構(gòu)按照一定的規(guī)律發(fā)生變化，使得控制系統(tǒng)對(duì)被控對(duì)象的內(nèi)在參數(shù)變化和外部環(huán)境擾動(dòng)等因素具有一定的適應(yīng)能力，保證系統(tǒng)性能達(dá)到期望的性能指標(biāo)要求的控制方式。