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    摘要：在实际生产过程中，多数工业对象具有较大的纯滞后时间τ，通常，如果纯滞后与过程惯性时间常数之比大于0.5，则认为它是大纯滞后过程，常规PID控制在此类系统中控制效果不佳，应用较多的是史密斯预估器进行补偿。这种控制方法的缺点是模型的误差会随时间累积起来，也就是对过程特性变化的灵敏度很高。为了克服这一缺点，可采用改进型史密斯预估补偿控制。改进型史密斯补偿控制是在史密斯补偿控制基础上发展起来的。该算法不仅能够保持系统的稳定，而且振荡次数较少，收敛速度快。本课题基于该改进型史密斯预估控制器实现对控制系统的参数自整定，并且通过Simulink仿真对设计和改进的结果进行分析。该系统不仅可以实现滞后的补偿，而且在被控变量变化时的补偿效果较好，模型的误差较小并能够保持系统的稳定。24328
    毕业论文关键词： 供料系统；史密斯补偿；改进型史密斯补偿
    Improved feeding system based on Smith compensation
    Abstract: In the process of actual production, most large industrial objects have pure time delay τ. Generally, if the constant of pure lag and inertia time in the process is more than 0.5, it is considered as a big lag process. In such conventional PID control system controls ineffective, application of more to compensate Smith Predictor. The disadvantage of this method is that the model error will accumulate over time, namely that is a high sensitivity to changes in process characteristics. To overcome this disadvantage, Smith Predictor control can be improved. Improved Smith compensation control is developed based on the Smith compensation control. This algorithm can not only maintain system stability, but also produce less oscillation frequency and the convergence is fast. This issue is based on the modified Smith Predictor controller to achieve the control system parameter self-tuning, and analyzed by Simulink simulation for the design and improvement of the result. The system not only achieves the lag compensation, but also improves the effect on compensation when the controlled variable changed. The deviation of the model is smaller and the system is stable.
     Key Words: Feeding system; Smith compensation; Improved Smith compensation
    目 录
     1    绪论1
    1.1    研究的目的及意义1
    1.2    国内外研究现状与水平 2
    1.2.1    研究成果2
    1.2.2    未来展望4
    1.3    MATLAB/Simulink仿真工具简介5
    2    供料系统的系统分析8
    2.1    供料系统的组成8
    2.2    供料系统的工艺流程图9
    2.3    供料系统的工艺流程分析10
    2.4    供料系统的纯滞后特性分析11
    3    改进型史密斯补偿控制系统设计12
    3.1    史密斯补偿控制12
    3.1.1    史密斯补偿的原理12
    3.1.2    史密斯补偿控制系统简介14
    3.2    基本的史密斯补偿控制方案设计16
    3.2.1    史密斯补偿的供料控制系统16
    3.2.2    史密斯补偿控制系统参数整定16
    3.2.3    史密斯补偿控制系统仿真18
    3.3    改进型史密斯补偿控制方案设计20
    3.3.1    改进型史密斯补偿控制方案控制系统20
    3.3.2    改进型史密斯补偿主控制器系统参数整定21
    3.3.3    改进型史密斯补偿控制系统仿真22
    4    总结25
    致谢26
    参考文献27
    1    绪论
    1.1 研究的目的及意义
    近年来，史密斯预估补偿控制在实际控制系统中应用越来越多。但由于其存在着控制效果过于依赖模型精度的缺点,因此实际应用中由于各种原因很难获得非常准确的数学模型,所以实际应用中其控制效果并不非常理想。模型误差,尤其是纯滞后时间的误差较大时有时会使控制系统不稳定,同时，史密斯控制器对于参数变化敏感，控制效果不是非常理想，针对这些问题对被控对象的参数模型在线地修正,使得史密斯预估补偿器中的模型与实际被控对象的模型误差最小或为零。本设计对传统的史密斯预估补偿控制方法进行了改进,较好地解决了传统史密斯预估补偿控制方法所存在的缺点和问题,且控制效果优于传统的史密斯预估补偿控制方法,具有一定的使用价值。
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