基于性能评估的两类控制器参数动态调整

摘要

随着现代工业生产的发展，大规模复杂系统在人类社会的发展中扮演着越来越重要的角色，控制性能评估与监控日益成为提高工业生产稳定性和经济效益的重要手段。本文针对控制器性能评估方法存在的不足和缺陷，提出一种基于性能评估的控制器参数动态调整系统，将控制器性能评估及控制器参数动态调整结合在一起，有效的解决控制器性能评估无法解决对象模型时变的问题。
　　首先，深入分析控制器性能评估方法的不足，研究基于性能评估的控制器参数动态调整系统的设计方法。以解决这些问题为出发点，利用当前控制器性能评估的各种优势，引入基于性能评估的控制器参数动态调整思想，设计基于性能评估的控制器参数动态调整系统的总体结构。
　　然后，提出一种基于性能评估的PID控制器参数动态调整系统。通过不断的获取系统控制器参数和输入输出数据对系统进行性能评估;根据性能评估结果直接调整控制器参数或者辨识系统闭环脉冲响应矩阵后间接调整控制器参数;根据系统状态信息，循环的对系统进行性能评估和参数调整，实现PID控制器参数的动态调整。仿真结果表明该系统能有效的解决对象模型时变的问题。
　　最后，提出一种基于性能评估的模糊PID控制器参数动态调整系统。深入分析基于T-S模糊模型的性能评估方法，并根据基于性能评估的控制器参数动态调整思想，设计自整定模糊PID控制器;根据系统状态信息，循环的对系统进行性能评估和参数调整，实现模糊PID控制器参数的动态调整。实验结果体现了本文所提方法的有效性。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 研究背景、目的及意义

1．2 性能评估的基本原理

1．3 国内外研究现状

1．3．1 基于最小方差控制的性能评估方法

1．3．2 基于改进性准则的性能评估方法

1．4 论文的内容和结构

2 基于性能评估的控制器参数动态调整系统

2．1 控制器性能评估方法分析

2．1．1 最小方差性能评估分析

2．1．2 改进性性能评估分析

2．2 基于性能评估的控制器参数动态调整系统结构

2．2．1 基于性能评估的参数动态调整思想

2．2．2 总体结构设计

2．3 小结

3 基于性能评估的PID控制器设计

3．1 基于性能评估的PID控制器参数动态调整结构

3．2 PID控制器性能评估及参数动态调整

3．2．1 PID控制器性能评估基准

3．2．2 PID控制器参数动态调整

3．3 数值仿真及分析

3．4 小结

4 基于性能评估的模糊PID控制器设计

4．1 基于性能评估的模糊PID控制器参数动态调整结构

4．2 基于T-S模糊模型的辨识方法

4．3 基于T-S模糊模型的控制器性能评估方法

4．3．1 基于T-S模糊模型的线性化处理

4．3．2 基于T-S模糊模型的性能评估

4．4 参数自整定模糊PID控制器设计

4．4．1 模糊规则分析

4．4．2 参数自整定设计

4．5 数值仿真及分析

4．6 小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读学位期间主要的研究成果目录

致谢