時滯系統(tǒng)魯棒控制--自由權矩陣方法

滯后對控制系統(tǒng)的品質有很不利的影響，由于滯后的存在，往往會導致擾動無法及早察覺，控制作用無法及時奏效，造成控制效果不好甚至無法控制。因此針對滯后現(xiàn)象設計的控制系統(tǒng)一直是控制科學中十分關注的問題。

時滯控制系統(tǒng)采樣控制

采樣控制是一種定周期的斷續(xù)控制方式，即控制器以一定時間間隔采樣一次被控參數(shù)，與設定值比較后經(jīng)控制規(guī)則產(chǎn)生控制信號，只要該時間間隔大于純滯后時間，就可以逐漸修正控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定狀態(tài)。

該方法犧牲了控制速度，采取等待的方式避免控制器因為純滯后產(chǎn)生過反應、過操作。這是一種比較簡單粗糙的解決方案，對于精度和速度要求不高的系統(tǒng)較為適用。

時滯控制系統(tǒng)史密斯預估補償控制

為了改善大滯后系統(tǒng)的品質，1957年O.J.M.Smith提出了一種以過程模型為基礎的大滯后預估補償控制方法，故稱為Smith預估補償控制。

該方法按照對象特性，設計一種模型加入到反饋控制系統(tǒng)，估計出對象在擾動作用下的動態(tài)響應，提早進行補償，使控制器提前動作，從而降低超調量，加速調節(jié)過程。2100433B

時滯控制系統(tǒng)滯后

滯后是指一個事物的出現(xiàn)或發(fā)展比預計的時間晚，或比相關聯(lián)的其他事物的出現(xiàn)或發(fā)展晚。滯后有因停滯或阻滯而落后的意思。

在控制理論中，滯后指在時間上被控變量的變化落后于擾動變化，是一種十分常見的現(xiàn)象。因為在實際工業(yè)生產(chǎn)中，控制通過往往不同程度的存在滯后情況。例如在熱交換器中，載熱介質對物料出口溫度的影響會因介質需要經(jīng)過傳輸管道而滯后； 在水箱裝置中，也是由于送水管道的存在，在上水的過程中會有箱內水位的上漲量短時間內落后于送水量的情況。

一般將控制系統(tǒng)中的滯后分為容量滯后和純滯后。

時滯控制系統(tǒng)容量滯后

容量滯后是指，物料或能量傳輸?shù)奖粶y過程（對象）時由于遇到被控過程的阻力而導致對于擾動的響應在時間上存在延遲。

一般容量滯后是由物理慣性或軟硬件設備響應速度有限所引起的。

時滯控制系統(tǒng)純滯后

純滯后是指，在物料、能量或信號傳輸過程中由于傳輸速度有限而產(chǎn)生的延遲。

一般純滯后就是指由傳輸速度限制導致的滯后。

時滯控制系統(tǒng)大滯后

一般將純滯后時間與時間常數(shù)之比大于0.3的過程稱為大滯后過程。大滯后過程屬于較難的控制過程。

時滯控制系統(tǒng)時滯控制系統(tǒng)

時滯控制系統(tǒng)就是指考慮上述所說的時間滯后情況后設計的控制系統(tǒng)，這類控制系統(tǒng)可以對時間滯后情況進行一定的改善或補償，以降低時間滯后對系統(tǒng)帶來的不利影響。

變結構魯棒控制（Variable structure robust control）是指控制系統(tǒng)在一定（結構，大?。┑膮?shù)攝動下，維持某些性能的特性，當系統(tǒng)的狀態(tài)滿足一定的條件時，系統(tǒng)的控制結構將發(fā)生變化。變結構魯棒控制就是當系統(tǒng)狀態(tài)穿越不同區(qū)域時，反饋控制的結構按照一定的規(guī)律發(fā)生變化，使得控制系統(tǒng)對被控對象的內在參數(shù)變化和外部環(huán)境擾動等因素具有一定的適應能力，保證系統(tǒng)性能達到期望的性能指標要求的控制方式。