时滞补偿与控制策略：提升工业过程系统性能

本文主要探讨了工业生产过程中时滞现象对控制系统性能的影响以及对其进行补偿与控制的重要性和挑战。时滞的存在导致控制系统稳定性下降，尤其是在强时滞情况下，控制难度显著增加，因此如何设计有效的时滞控制系统成为过程控制领域的一个核心课题。 作者提出了将强时滞系统转换为弱时滞系统的方法，这是通过构建特殊的系统结构来实现的。在这个过程中，关键步骤是采用优化鲁棒滤波器，它能够有效地滤除在时滞弱化过程中产生的模型不匹配误差带来的高频干扰信号。这样做的目的是确保系统成为一个真正意义上的弱时滞系统，提高系统的控制性能。 作者强调了时滞弱化系统固有的操作频率在系统协调优化中的作用，通过合理分配滤波器与控制器提供的相位和振幅，实现了各个组成环节之间的协调统一。这种设计方法有助于提升整个系统的稳定性和响应速度。 此外，文章还介绍了一种改进型PID控制器及其参数整定方法，这种方法特别适用于工业热交换温度控制系统。通过实例应用，实验证明了这种新型控制器具有良好的调节品质，能够有效补偿时滞并改善系统的动态控制性能。 关键词：时滞补偿控制、鲁棒滤波器、控制器参数优化、系统协调与统一设计，这些核心概念在本文中起到支撑作用，共同构成了解决工业过程强时滞问题的有效策略。文章的研究成果对于实际工业生产过程的控制优化具有重要的理论和实践价值。