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控制系统专题[0]

Posted on 2023年11月14日2023年11月15日 by

本专题期望完成基于控制专业和液压专业的相关知识,实现液压控制的完整知识图谱。

  • 标准与术语
  1. GBT 17212-1998 工业过程测量和控制 术语和定义
  2. 20世纪”三大论:控制论,系统论,信息论
  3. 系统工程,逆向工程,控制理论,控制工程
  4. 时域,频域,反馈,线性系统,阶跃响应,
  5. 特性图:波德图bode图,根轨迹图,奈奎斯特图,尼柯尔斯图
  6. 稳定判据:李雅普诺夫稳定性,劳斯–赫尔维茨稳定性判据,奈奎斯特稳定判据,不稳定性,相位裕度,
  7. 常见的变换:S转换,Z变换,双线性转换 Tustin变换,拉普拉斯变换,傅里叶变换,离散傅里叶变换
  8. 控制算法:PID
  9. 建模方法:键结图bondgraph,信号流图,基于模型的设计MBD,数学模型,传递函数,Modelica
  • 控制专业的基本原理

1)反馈原理

运用负反馈实现非线性系统的线性特性

2)比例控制原理(瓦特原理)

根据误差来实现对误差的纠偏

3)抗扰原理(指南车原理)

根据扰动构造控制量提前补偿干扰

4)前馈控制原理

利用系统开环的快速性

  • 控制研究的本质问题

1)稳定性——反馈系统的本质问题,各种稳定性判据

2)抗扰性——控制系统的本质问题

3)最优性——控制科学的价值观,H∞,ITAE

4)开创性——控制学科的前途问题

  • 控制科学的算法设计范式

1)工业范式,采用通用的PID和前馈等控制范式,详见:PID工程算法专题

2)模型范式,基于准确的模型设计和CAE工程,详见:控制算法设计的一般流程

3)抗扰范式,基于基本系统已知的部分信息进行设计,将系统抽象成多阶的积分器,详见ADRC控制算法

  • 控制系统的一般性问题

现实世界被控对象的不确定性和非线性动态。

1)能控标准型

2)能观标准型

3)反馈系统标准型(韩氏标准型)

  • 应用

本部分有内容和windows系统常用软件的部署,测试和应用重合,在此不重复罗列

  1. PID工程算法专题,pid控制器
  2. 液压位置同步的实现方式
  3. 液压伺服控制结构简介
  4. 液压伺服的力和位置的分时控制
  5. 常见的线性的控制算法及其实现
  6. 数字pid控制器的积分饱和问题及其解决措施
  7. 西门子plc的pid模块简介
  8. 再讲pid算法及其常见变种
  9. 力士乐比例技术-电液轴控系统的选择
  10. 高级液压伺服运动控制设计实践指导
  11. 伺服控制器和伺服阀专题
  12. ADRC控制算法
  • 认知提高
  1. 工业现场控制特性实现
  2. 控制算法设计的一般流程

参考资料:

  1. 模糊控制及其MATLAB仿真 石辛民
  2. 自抗扰控制思想探究 高志强
  3. https://zhuanlan.zhihu.com/p/82621398

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