论文部分内容阅读
智能控制方法的提出至今已有40多年的历史。在研究发展历程中,很多研究人员结合对象实际情况不断创新,探索出多种适合于不同对象的控制方法。这些方法各具特色,适用于不同的被控对象和系统,且各自具有不同的复杂程度,当实际被控对象和系统的结构或状态发生变化时,控制方法需要做相应地改变或调整。因此从实际控制问题出发研究新型的具有自适应能力的智能控制方法仍然具有重要的意义。控制方法的研究离不开数学模型的建立,智能控制也需要适合智能控制的建模方法。课题以针对适用于不同被控对象和系统的控制方法研究为内容,以控制性能的提高为目标,应用基于特征模型的黄金分割智能控制算法,以三自由度直升机模型作为对象,对算法的优越性进行验证;以模拟小型全自动化啤酒生产过程系统为应用对象,对算法的有效性和实用性进行验证。主要研究工作包括以下几个方面的工作:(1)讨论了基于特征模型的智能控制方法的产生及发展,对特征模型的概念和基于特征模型的智能控制算法进行了介绍。主要讨论了基于特征模型的二次最优控制和基于特征建模的黄金分割智能控制算法的实现。(2)以三自由度直升机模型为对象,应用基于特征模型的智能控制方法设计智能控制系统;同时对比了二次最优控制器与黄金分割控制器的控制性能指标,验证了黄金分割控制算法的优越性。(3)针对发酵部分的双容罐液位系统,详细叙述了采用伪随机信号的方法辨识系统的数学模型的步骤,同时建立系统的特征模型,以设计基于特征模型的智能控制器。(4)在采用PLC技术和MCGS组态技术实现啤酒生产线监控系统的基础上,针对双容罐液位系统分别设计了常规PID控制器、智能PI控制器和基于特征模型的黄金分割控制器。实验结果表明,基于特征模型的黄金分割控制器具有结构简单,调节方便的优点,同时可以保证系统具有较小的超调和较好的快速性,尤其对于一类参数未知的二阶系统具有较好的控制效果。