对于纯滞后系统国外的研究方法

‘壹’ 自控里面的尼科尔斯图的绘制及尼科尔斯判定闭环系统的稳定性

尼科尔斯图是对数幅相曲线不是重点。重点是波特图和奈奎斯特图。波特图绘制很重要，要求也比较高。主要记住那几个步骤。主要的点像截止频率还有穿越频率的点。建议你多看课本，要理解尤其像系统校正之类都用这个。不然你考研或者以后考试时就不会变通。只学一遍是看不明白的。哈哈 ，如果在看不明白我给你在写写详细点。我学过去很久了。
尼科尔斯图我没有仔细研究，那不是重点。建议你不要研究太深，也许你是名牌大学要求比较高。我今年考研就是考的控制原理，现在没有怎么看，实话我经典控制学的还行，但我本科阶段现代控制理论没有学，所以考的不好。正反馈在实际工程中应用很少，所以不是重点，至于时滞系统主要是相角的纯滞后，模值不会有改变的。奈氏曲线的 绘制主要看看他们的各个典型环节看相角的变化，先是各个典型环节的角度范围叠加然后是模值的大小。一般三阶系统就是很麻烦的了，至于校正主要简单的超前和之后校正，至于其他的很难在考试中考，公式你就记不住，工程主要是应用。看你主要是有些基本的知识没有理解。多下点功夫，问问老师就很明白了。
我第一次学晚就什么也不懂，看了几遍就好多了 哈哈。
09年考的，调剂了。不好，我定力不行哈哈。考什么学校先看看他们的历年真题，别乱看。不是全国排名前十的学校一般都不难。哈哈，主要是数学难复习。

‘贰’ 为什么含有纯滞后环节系统比较不稳定

不知道你用的哪本教材 我用的是胡寿松编写的第五版自动控制，以无源滞后网络为例，这个图我会不弄上去，总之最后的表达式为G=(1+bTs)/(1+Ts)，其中b<1,T为一时间常数。它就是一个滞后环节，本身只具有高频衰减性，降低系统剪切频率，提高相角稳态裕度的功能，但是由于他没有系数，所以就算串联到待校正开环系统上，也是无法增大开环放大系数的(也就是增益)，但是我们却可以认为的加一个系数上去(即1/b，b<1)这样再串联，显然开环系统的增益增大了，而我们又知道稳态性能一般最重要的就是稳态误差，它与开环增益，系统型别，和输入信号有关，且它与增益成反比，所以增益越大，稳态误差越小，系统精度越高，即改善了系统的稳态性能

‘叁’ 简述纯滞后系统的控制算法及原理

PID控制: 比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制不能消除稳态误差。比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。积分控制的作用是，只要系统有误差存在，积分控制器就不断地积累，输出控制量，以消除误差。因而，只要有足够的时间，积分控制将能完全消除误差，使系统误差为零，从而消除稳态误差。积分作用太强会使系统超调加大，甚至使系统出现振荡。微分控制可以减小超调量，克服振荡，使系统的稳定性提高，同时加快系统的动态响应速度，减小调整时间，从而改善系统的动态性能。 应用PID控制，必须适当地调整订怠斥干俪妨筹施船渐比例放大系数KP，积分时间TI和微分时间TD，使整个控制系统得到良好的性能。纯滞后控制: 对给定的水位及温度对象设计相应的监控系统，可以对被控过程进行全面的监测及控制。主要内容有水位及温度对象的在线实验建模，并以HJ-2型高级过程控制实验装置中的水位对象及温度对象为被控对象，进行试验研究；同时以试验求得的数学模型为对象，在MATLAB仿真环境下进行设计。试验结果表明，由于对象存在较大的纯滞后，采用单回路PID控制效果不佳。但常规单回路PID控制对一般对象控制效果较为理想，是生产过程中常用的一种控制方法。

‘肆’ 什么是纯滞后系统

不带容性负荷的系统

‘伍’ 多波束测深系统的国内外研究现状

浅水多波束（1－500） 如Elac公司SeaBeam1185、SIMRAD公司的EM 3000S；
中水多波束（5－2000） 如Elac公司SeaBeam3050、SeaBeam3030、SIMRAD公司的EM 30；
深水多波束（5－5000以深） 如Elac公司SeaBeam3020、SeaBeam3012、SIMRAD公司的EM 300。 国内最早的多波束测深系统研制开始于二十世纪80年代中期，该多波束测深系统采用传统的模拟波束形成技术，形成25个波束，沿着航迹方向开角为3°，垂直航迹方向开角为2.4°到5°，覆盖宽度120°。这也是我国最早的多波束测深系统尝试，但由于当时技术条件的限制未能投入实际应用。2000年后中科院声学研究所重点开展了基于相干原理的侧扫声呐的研究工作，在基于侧扫声呐的地形地貌探测理论和设备研制方面取得了重要进展。
到二十世纪90年代初，国家有关部门从国防安全和海洋开发的战略需要出发，委托哈尔滨工程大学主持，海军天津海洋测绘研究所和原中船总721厂参加，联合研制了用于中海型的多波束测深系统，该系统属于用于大陆架和陆坡区测量的中等水深多波束测深系统，它的工作频率45kHz，具有左右舷共48个3°×3°的数字化测深波束，测深范围10到1000米，覆盖范围2到4倍水深（覆盖宽度126.8°）。该型条带测深仪的研制成功，使我国成功跻身世界具有独立开发与研制多波束测深系统的少数国家之列。
2006年，哈尔滨工程大学成功研制了我国首台便携式高分辨浅水多波束测深系统，测量结果满足IHO国际标准要求，鉴定专家认为其主要技术指标达到现阶段国际同类产品先进水平，具有极大的推广价值。
在“十一五”863计划、国家自然科学基金等项目的支持下，哈尔滨工程大学已拥有不同技术指标和特点的HT-300S-W高分辨多波束测深仪、HT-300S-P便携式多波束测深仪、HT-180D-SW超宽覆盖多波束测深仪三个型号。其中HT-300S-W高分辨多波束测深仪：小批量生产阶段；HT-300S-P便携式多波束测深仪：小批量生产阶段；HT-180D-SW超宽覆盖多波束测深仪：样品阶段。

‘陆’ 克服对象纯滞后的控制方法有哪些

PID控制: 比例控制能迅速反应误差，从而减小稳态误差。但是，比例控制不能消除稳态误差。比例放大系数的加大，会引起系统的不稳定。积分控制的作用是，只要系统有误差存在，积分控制器就不断地积累，输出控制量，以消除误差。因而，只要有足够的

‘柒’ 纯滞后控制系统对阶跃信号有无超调

所谓纯滞后控制系统，就是被控对象具有滞后特性，即时间常数很大，通俗地讲就是反应慢，比如炉温。所以用普通的控制环不但会有较大的超调，而且还容易振荡，所以你看热水器，空调这类都采用设阈值温度来开关加热器，显然它是一种放大系数很大的控制环，开关加热器实际就是产生了振荡，它没有采用自动控制理论里的无振荡控制环。因为这样简单而且控制效果也不错，若要减小超调通常用史密斯预估器，不过参数不好设，只有要求高的地方才用。

‘捌’ 纯滞后性质引起的振荡采取什么进行补偿

纯滞后造成的震荡是无法通过补偿来消除的。

纯滞后指不管激励怎么改变，其响应总是滞后一个固定的时间或角度角度。由于在滞后期间响应为0，所以任何补偿都缺乏依据，所以无法通过补偿来消除纯滞后的影响。

在负反馈系统中，纯滞后的存在，会使反馈趋向于正反馈，从而引起震荡。

在放大电路或闭环控制系统中的分析中，往往用纯滞后加一阶（低阶）惯性来表达高阶惯性的特征。在这里纯滞后只是理论上的，实际上响应还是存在的。

对于这种“纯滞后”可以通过在反馈（测量）增加微分环节，来使响应参数“提前”表现出来，形成正确的负反馈以消除震荡。

对于真正意义上的纯滞后，可以通过采样反馈（采样调节）的方式来避免震荡发生。

‘玖’ 汽车巡航控制系统的软件设计采用什么算法

Smith补偿与大林算法的比较
摘要:研究了两类用于时滞系统控制的方法,即包括自整定PID控制Smith预估控制和Dahlin算法在内的经典控制方法和包括模糊控制,神经网络控制和模糊神经网络拉制在内的智能控制方法,经过比较后认为经典控制结构简单,可靠性及实用性强,而智能控制则具有自适应性和坚固性好,抗干扰能力强的优势,因而将这两种控制方法结合起来是控制时滞系统有效实用的方法,具有很好的应用前景.
1引言
在工业生产过程中,具有时滞特性的控制对象是非常普遍的,例如造纸生产过程,精馏塔提馏级温度控制过程,火箭发动机燃烧室中的燃烧过程等都是典型的时滞系统.为解决纯滞后时间对系统控制性能带来的不利影响,许多学者在理论和实氏
上做了大量的研究工作,提出了很多行之有效的方法.本文主要介绍其中两类研究得比较多的控制方法,即最早在时滞系统控制中应用的几种经典控制方法和近年来受到广泛关注的智能控制方法.
2经典控制
所谓经典控制方法是指针对时滞系统控制问题提出并应用得最早的控制策略,主要包括自整定PID控制,Smith预估控制,大林算法这几种方法.这些方法虽然理论上比较简单,但在实际应用中却能收到很好的控制效果,因而在工业生产实践中获得了广泛的应用.
2.1自整定PID控制
PID控制器由于具有算法简单,鲁棒性好和可靠性高等特点,因而在实际控制系统设计中得到了广泛的运用,据统计PID控制是在工业过程控制中应用最为广泛的一种控制算法.PID控制的难点在于如何对控制参数进行整定,以求得到最佳控制
效果.较早用来整定PID控制器参数的方法有:Ziegler-Nichols动态特性法,Cohen-Coon响应曲线法,基于积分平方准则ISE的整定法等.但是这些方法只能在对象模型精确己知的情况下,
Cui,Kunfln Zhang,Yifei实现PID参数的离线整定,当被控对象特性发生变化时,就必须重新对系统进行模型辨识.为了能在对象特性发生变化时,自动对控制器参数进行在线调整,以适应新的工况,PID参数的自整定技术就应运而生了.目前用于自整定的方法比较多,如继电型自整定技术,基于过程特征参数的自整定技术,基于给定相位裕度和幅值裕度的SPAM法自整定技术,基于递推参数估计的自整定技术以及智能自整定技术等.总体来看这类自整定PID控制器对于(T为系统的惯性时间常数)的纯滞后对象控制是有效的,但对于大纯滞后对象,当时,按照上述方法整定的PID控制器则难以稳定.
2.2 Smith预估控制
Smith于1957年提出的预估控制算法,通过引入一个与被控对象相并联的纯滞后环节,使补偿后的被控对象的等效传递函数不包括纯滞后项,这样就可以用常规的控制方法(如PID或PI控制)对时滞系统进行控制.Smith预估控制方法虽然从理论
上解决了时滞系统的控制问题,但在实际应用中却还存在很大缺陷.Palmor提出Smith预估器存在这样两点不足:1.它要求有一个精确的过程模型,当模型发生变化时,控制质量将显着恶化;2.Smith预估器对实际对象的参数变化十分敏感,当参数变化较大时,闭环系统也会变得不稳定,甚至完全失效.Watanabe进一步指出Smith预估器的两个主要缺陷:1.系统对扰动的响应很差;2.若控制对象中包含的极点时,即使控制器中含有积分器,系统对扰动的稳态误差也不为零.另外Smith预估器还存在参数整定上的困难,这些缺陷严重制约了Smith预估器在实际系统中的应用.针对Smith预估器存在的不足,一些改进结构的Smith预估器就应运而生了.Hang C C等针对常规预估控制方案中要求受控对象的模型精确这一局限,在常规方案基础上,外加调节器组成副回路对系统进行动态修正,该方法的稳定性和
鲁棒性比原来的Smith预估系统要好,它对对象的模型精度要求明显地降低了.Watanabe提出的改进结构的Smith预估器采用了一个抑制扰动的动态补偿器M(s),通过配置M(s)的极点,能够获得较满意的扰动响应及对扰动稳态误差为零.对于Smith预估器的参数整定问题,张卫东等人提出了一种解析设计方法,并证明该控制器可以通过常规的PID控制器来实现,从而能根据给定的性能要求(超调或调节时间)来设计控制器参数.
2.3大林算法
大林算法是由美国IBM公司的Dahlin于1968年针对工业过程控制中的纯滞后特性而提出的一种控制算法.该算法的目标是设计一个合适的数字调节器D(z),使整个系统的闭环传递函数相当于一个带有纯滞后的一阶惯性环节,而且要求闭环系统的纯滞后时间等于被控对象的纯滞后时间.大林算法方法比较简单,只要能设计出合适的且可以物理实现的数字调节器D(z),就能够有效地克服纯滞后的不利影响,因而在工业生产中得到了广泛应用.但它的缺点是设计中存在振铃现象,且与Smith算法一样,需要一个准确的过程数字模型,当模型误差较大时,控制质量将大大恶化,甚至系统会变得不稳定.实际上已有文献证明,只要在Smith预估器中按给定公式设计调节器D伺,则Smith预估器与Dahlin算法是等价的,Dahlin算法可以看作是Smith预估器的一种特殊情况.