二阶不稳定时滞系统优化控制：二次优化与结构整形

"二阶不稳定时滞过程的二次优化控制及结构整形" 本文是一篇研究论文，探讨了针对二阶不稳定时滞系统的控制策略。在工业自动化和控制系统中，时滞现象是常见的问题，它可能导致系统的不稳定性和性能下降。文章作者余艳、王钦若、项国波和黄旭明提出了一种二次优化控制与结构整形相结合的方法，旨在改善这类系统的抗扰动鲁棒性和动态响应。 二次优化控制是一种有效的控制策略，它基于优化理论，设计出能够最小化特定性能指标（如跟踪误差或控制输入的能量）的控制器。在本研究中，作者首先利用这一原理设计了系统的无穷维控制器和观测器，以确保系统在有扰动的情况下仍能保持稳定。这种控制器的目标是减少由于时滞引起的系统不稳定性，并提高对扰动的抑制能力。 接下来，为了进一步优化控制性能，作者采用了结构整形技术。结构整形通常涉及修改系统的局部反馈结构，以消除不期望的动态行为，例如过渡过程中的微振现象。在本文中，通过增强局部反馈Kf，作者成功地改善了系统的动态响应，减少了微振，从而提高了系统的平稳性和控制精度。 为了验证所提出的控制方法的有效性，作者进行了实例仿真，并将该方法与内模滤波器PID控制和改进型Smith预估控制两种常见方案进行了比较。仿真结果表明，二次优化控制结合结构整形的方法在跟踪响应速度和抗扰动鲁棒性方面具有显著优势，证明了这种方法在实际应用中的潜力。 关键词：二阶不稳定时滞过程，二次优化控制，结构整形，鲁棒性 该研究对解决具有时滞的二阶不稳定系统的控制问题提供了新的思路，对于工业控制领域的理论研究和工程实践具有重要意义。通过优化控制结构和整形技术，可以提升系统的整体性能，降低对外部扰动的敏感性，这对于提升自动化设备和系统的控制质量具有积极影响。