TITO多变量系统的解耦分析

摘要:本文首先探讨了国内外解耦研究现状，简要阐述了传统解耦方法和新发展的各种智能解耦方法，并就TITO系统的耦合特性进行了分析，然后以具体的TITO系统模型为研究对象，采用前置反馈补偿法将控制系统回路进行简化后采用传统PID控制器来实现解耦。为了改善解耦效果，本文又在传统PID解耦控制的基础上结合模糊控制理论，提出了解耦式模糊PID控制器并对其进行设计和仿真，通过仿真结果得出，解耦式模糊PID控制效果较传统PID解耦方法有了明显改善，具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。

关键词：TITO多变量系统；解耦；PID控制；模糊控制

目       录

1.绪论 1

1.1课题研究目标与意义 1

1.2解耦控制的国内外研究现状 1

2.系统的组成与特点 3

2.1 TITO系统耦合特性 3

2.2软件仿真分析 4

3.基于传统解耦方法的解耦器的设计与仿真 7

3.1基于传统解耦方法的解耦控制器设计思路 7

3.2解耦理论与PID控制 7

3.2.1传统解耦方法 7

3.2.2 PID控制 8

3.3 TITO多变量系统的解耦网络设计 11

3.3.1解耦控制系统结构的确定 11

3.3.2 反馈补偿解耦矩阵D(s)的求解 12

3.3.3 解耦效果实现与仿真 12

4.模糊PID 解耦控制与仿真研究 16

4.1 模糊控制概述 16

4.1.1 模糊控制的发展史 16

4.1.2 模糊控制器的基本原理 17

4.1.3 模糊控制器的结构 17

4.1.4 模糊控制器的设计 19

4.2 解耦式模糊PID 解耦器的设计 21

4.2.1 设计方案 21

4.2.2 模糊控制规则 22

4.3 模糊PID解耦仿真及效果比较 28

5 .结论与展望 30

5.1 结论 30

5.2 展望 30

ABSTRACT 33