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非最小相位系统的PID控制器设计与仿真
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2014-12-23
feihaoliang
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非最小相位系统，是指自动控制系统有位于S右半平面的开环极点或开环零点，本文讨论只有开环零点的情况。非最小相位系统的本质是源于对系统频率特性的描述，即在正弦信号的作用下，具有相同幅频特性的系统或环节。如何抑制非最小相位系统在S右半平面零点所造成的负调现象到现在还是一个重要的难题。本次设计方案采用PID控制算法，PID控制器是历史最久、应用最广、适应度最强的控制方式，在工业生产过程中，PID控制算法占85％~90％。由于PID控制算法原理简单，使用方便，在实际中容易被理解和实现，因此它被广泛应用于化工、冶金、机械、热工和轻工等工业过程控制系统中，其控制品质对被控对象特性的变化不大敏感，许多先进控制技术都是以PID控制为基础的。但PID参数的整定一般需要经验丰富的工程技术人员来完成，使PID参数的整定有一定的难度，因此研究自整定PID控制具有重要意义。粒子群优化算法是一类全局随机进化算法，算法通过粒子间的相互作用发现复杂搜索空间中的最优区域，它的优势在于简单易行而且功能强大。本文根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点，提出一种对PID控制器参数和非最小相位系统的两阶段PI/PD控制器参数进行自整定的计算框架。
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