1.一种镇定单输入单输出多时滞系统的比例控制器设计方法,其特征在于,具体步骤如下:(1) 先利用工控系统对控制系统中的各子系统进行模型辨识,并确定各子系统之间的关系,进而得到具有如下传递函数的多时滞被控对象模型其中,
,
i
这里,u和v分别是U(s)和V(s)中s项的最高阶次,u>v,τij和aij是U(s)中s 项i i所对应的时滞和系数,hi是U(s)中s 项所对应的时滞块的个数,θij和βij是V(s)中si项所对应的时滞和系数,fi是V(s)中s 项所对应的时滞块的个数,αu和βv分别为U(s)和V(s)的最高阶次项的系数;
*
(2) 选择一个足够大的频率上界ω ;
(3) 将s=jω代入G(s),并令Im[G(jω)]为G(jω)的虚部,计算方程Im[G(jω)]=0*在区间[0, ω)内的实零点,将这些实零点按照从小到大的顺序表示为ω0,ω1,ω2,…,ωc-1,其中,c为实零点的个数;
*
(4) 根据下式计算V(jω)在ω由0变化到ω 时的幅角变化量 :*
式中,当v为奇数时,w0,w1,w2,…,we为V(jω)的虚部Im[V(jω)]在区间[0, ω)内的按从小到大顺序排列的零点;当v为偶数时,w0,w1,w2,…,we为V(jω)的实部Re[V(jω)]*在区间[0, ω)内的按从小到大顺序排列的零点,零点的个数为e+1;
(5) 令I={i0,i1,…,ie},根据下述稳定性条件确定I:其中,
,ε是一足够小的正实数,t=0,1,2,…c-1时所对应的it需满足下述条件之一:
(i)如果V(-jωt)=0,那么it=0;
(ii)如果V(-s) 在原点处存在零点,那么其中,Ur(ω)和Ui(ω)分别为U(jω)的实部和虚部,Vr(ω)和Vi(ω)分别为V(jω)的实部和虚部;
(iii) 其它情况下,it=1 或 -1;
(6) 根据下式确定比例控制器C(s)=K中控制参数K的稳定集合:其中,t=0,1,2,…c-1;
(7) 根据需要在控制器的稳定集合中选取控制参数,由监控模块执行事先编制好的比例控制程序:首先对控制系统输出采样滤波,经模拟量输入通道传输信号,并将信号接入检测变送装置,再经A/D转换后得到数字量输入信号与此时的系统设定值比较后得到偏差,根据偏差按照比例控制律进行计算,输出控制信号由D/A转换后输出至执行器,由执行器作用到被控对象,使被控对象运行在稳定状态,实现比例控制器对单输入单输出多时滞系统的镇定控制。