分?jǐn)?shù)階ＰＩＤ模型預(yù)測(cè)控制算法改進(jìn)研究

2012年03月22日11:34:58 本網(wǎng)站我要評(píng)論(2)字號(hào)：T | T | T

關(guān)鍵字：應(yīng)用

郭　偉，王　莉，周旺平
南京信息工程大學(xué)信息與控制學(xué)院，江蘇南京

摘　　　要：在分析ＦＯＰＩＤ（分?jǐn)?shù)階ＰＩＤ）算法和ＭＡＣ（模型算法控制）算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合兩種算法的優(yōu)點(diǎn)，推導(dǎo)了基于ＦＯＰＩＤ性能指標(biāo)的改進(jìn)的ＭＡＣ控制算法ＦＯＰＩＤＭＡＣ算法。這種算法既具有ＦＯＰＩＤ算法的優(yōu)點(diǎn)，穩(wěn)定性較好，又具有預(yù)測(cè)功能。通過(guò)仿真研究的對(duì)比，在時(shí)域內(nèi)分析了ＦＯＰＩＤＭＡＣ控制器的參數(shù)選擇對(duì)系統(tǒng)控制性能的影響，說(shuō)明了ＦＯＰＩＤＭＡＣ算法比基本ＰＩＤ算法、ＭＡＣ算法以及ＰＩＤＭＡＣ算法控制性能更好，并在ＥＰＡ過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)裝置中對(duì)改進(jìn)算法的控制效果進(jìn)行驗(yàn)證，為工程應(yīng)用打下較好的理論基礎(chǔ)。

關(guān)　鍵　詞：ＦＯＰＩＤ控制；模型算法控制；ＦＯＰＩＤ－ＭＡＣ控制；性能分析

１　引　言
分?jǐn)?shù)階ＰＩＤ控制器較傳統(tǒng)整數(shù)階ＰＩＤ控制器增加了２個(gè)可調(diào)參數(shù)，使得其控制器的設(shè)計(jì)更加靈活，控制性能更加優(yōu)良，目前已有ＰＩλＤμ［１］，ＦＯＰＤ［２］和ＦＯＰＩ［３］等分?jǐn)?shù)階控制器。模型算法控制（ＭＡＣ）采用位置式信號(hào)［４］，以系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)序列作為系統(tǒng)模型，容易通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲得，文獻(xiàn)［５］結(jié)合了傳統(tǒng)ＰＩＤ控制和ＭＡＣ控制的優(yōu)點(diǎn)，形成新型ＰＩＤＭＡＣ算法，控制效果在一定程度上得到改善。然而，現(xiàn)實(shí)的許多系統(tǒng)是屬于分?jǐn)?shù)階而非整數(shù)階的，ＰＩＤＭＡＣ算法的應(yīng)用仍有很大限制，因此，引入分?jǐn)?shù)階ＰＩＤ控制方法，進(jìn)一步對(duì)ＰＩＤＭＡＣ算法進(jìn)行改進(jìn)有其理論意義以及實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

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