帶Smith預估器的預測PID控制器的設計
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圖3中，在110s處設定值發生幅值為20％、寬度為10s的脈沖擾動，以及在200s處，對象模型躍變為A1(z-1)=1-0．99z-1+0．25z-2，以及B1(z-1)=0．57+O．31z-1。從圖中結果的對比可以看出，預測PID(β=0．95)比常規PID(Z-N法整定)控制器具有更好的動態響應特性，并且在出現外部擾動以及對象內部特性發生變化時體現出了更強的抗干擾性與魯棒性。本文引用地址：http://www.104case.com/article/163514.htm
圖4則是在其他參數保持不變(β=1．35)，時延步數分別取值為5、20、40與110時，系統(無Smith補償)的響應特性曲線，可以發現，隨著時延的增加，系統的超調量及響應時間都有所增加，動態性能逐漸變差。由前文的分析可知，系統的動態響應性能可以通過改變β的大小來調節，另外在大時延系統中也可以通過引入Smith預估器來補償時延，這里以k=110為例，對這兩種方法進行比較，結果如圖5所示(800s處模型躍變為A1(z-1)，B1(z-1)以及時延k變為100)。很顯然，增加B的值，雖然可以很好地改善系統的超調量，但卻無法兼顧系統的響應時間，這對于那些對系統超調及響應時間都有要求的對象來說是不可取的，而加入Smith預估補償的方法，則可以消除延時的影響，使大時延系統的超調量及響應速度都得到大大改善，并且很好地保持了系統的魯棒性。
4 結論
文中討論了基于SGPC的PID參數整定問題。仿真結果表明，此方法較常規PID具有更好的控制性能，而且自適應Smith預估器的引入可以克服大時延系統的整定誤差，并且充分保持了系統的魯棒性。本研究為工業過程控制中的大滯后、時變等復雜系統的控制提供了一種良好的選用方案。
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