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一类分布参数系统的PID控制器设计

李东海  纪瀛皇  李明大  刘京宫  
【摘要】:偏微分方程(PDE)被广泛用于描述、解释或预见各种自然现象,并用于物理、力学、流体等各门科学和工程技术。本文选取一个一维扩散方程为研究对象,通过数值解法求得对象的飞升曲线,进而拟合出被控对象的传递函数。在此基础上,利用基于预期动态原理的整定法(DDE)和经典的图表整定法、Z-N方法、CHR方法、Cohen-Coon方法、IMC方法、IST~2E最优方法、幅值相位裕量方法设计了多组PID控制器,对不同方法得到的控制系统进行了动态仿真和蒙特卡罗实验。通过调节时间、超调量、ITAE指标以及性能鲁棒性的比较,表明了DDE法对由一维扩散方程描述的一类分布参数系统具有较好的控制效果。

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