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本文首先介绍了大纯滞后对象研究的历史与现状,分析了近几十年来控制界的学者和工程技术人员针对大纯滞后对象提出的各种控制方法与算法,指出滞后对象的控制仍然是当前学术界和工程界的研究热点,但时变大纯滞后线性对象的控制技术却还处在发展阶段,说明了在这样的情况下研究时变大纯滞后线性对象控制的理论与实际意义。 然后,基于辨识的控制思想,对一般的参数模型辨识进行了分析与总结。在此基础上,对时变大纯滞后线性对象的模型参数的辨识进行了探讨。本文结合最小二乘法和互相关函数,提出基于互相关函数的时变大纯滞后对象联合辨识算法,该方法扩展了最小二乘算法的应用范围。其中,最小二乘法用于快速地辨识对象的动态参数,在对输入输出信号进行滤波后,滞后参数的估计由互相关函数实现。对象的动态参数和滞后参数的辨识是交替进行的,两者相辅相成。 在上述辨识算法中,由于最小二乘法的运算量较大,因而提出基于随机牛顿法的时变大纯滞后对象辨识算法,引入随机牛顿法对动态参数进行估计,而滞后参数的估计仍由互相关函数实现。通过仿真实验表明,两种时变大纯滞后线性对象辨识算法都是可行的,而改进的辨识算法更便于在线辨识,因为计算量更小,可以节省有限的计算资源。 为了验证上述算法的有效性,基于新奥托EFPT-1过程控制实验装置构建了锅炉液位控制实验平台,通过调节锅炉上游的电动阀门达到控制液位的目的。控制系统基于西门子PLC S7-400及组态软件WinCC而开发。实验表明,本文提出的辨识算法是有效的,也为工程的应用奠定了基础。