时滞系统鲁棒控制--自由权矩阵方法

滞后对控制系统的品质有很不利的影响，由于滞后的存在，往往会导致扰动无法及早察觉，控制作用无法及时奏效，造成控制效果不好甚至无法控制。因此针对滞后现象设计的控制系统一直是控制科学中十分关注的问题。

时滞控制系统采样控制

采样控制是一种定周期的断续控制方式，即控制器以一定时间间隔采样一次被控参数，与设定值比较后经控制规则产生控制信号，只要该时间间隔大于纯滞后时间，就可以逐渐修正控制系统的不稳定状态。

该方法牺牲了控制速度，采取等待的方式避免控制器因为纯滞后产生过反应、过操作。这是一种比较简单粗糙的解决方案，对于精度和速度要求不高的系统较为适用。

时滞控制系统史密斯预估补偿控制

为了改善大滞后系统的品质，1957年O.J.M.Smith提出了一种以过程模型为基础的大滞后预估补偿控制方法，故称为Smith预估补偿控制。

该方法按照对象特性，设计一种模型加入到反馈控制系统，估计出对象在扰动作用下的动态响应，提早进行补偿，使控制器提前动作，从而降低超调量，加速调节过程。2100433B

时滞控制系统滞后

滞后是指一个事物的出现或发展比预计的时间晚，或比相关联的其他事物的出现或发展晚。滞后有因停滞或阻滞而落后的意思。

在控制理论中，滞后指在时间上被控变量的变化落后于扰动变化，是一种十分常见的现象。因为在实际工业生产中，控制通过往往不同程度的存在滞后情况。例如在热交换器中，载热介质对物料出口温度的影响会因介质需要经过传输管道而滞后； 在水箱装置中，也是由于送水管道的存在，在上水的过程中会有箱内水位的上涨量短时间内落后于送水量的情况。

一般将控制系统中的滞后分为容量滞后和纯滞后。

时滞控制系统容量滞后

容量滞后是指，物料或能量传输到被测过程（对象）时由于遇到被控过程的阻力而导致对于扰动的响应在时间上存在延迟。

一般容量滞后是由物理惯性或软硬件设备响应速度有限所引起的。

时滞控制系统纯滞后

纯滞后是指，在物料、能量或信号传输过程中由于传输速度有限而产生的延迟。

一般纯滞后就是指由传输速度限制导致的滞后。

时滞控制系统大滞后

一般将纯滞后时间与时间常数之比大于0.3的过程称为大滞后过程。大滞后过程属于较难的控制过程。

时滞控制系统时滞控制系统

时滞控制系统就是指考虑上述所说的时间滞后情况后设计的控制系统，这类控制系统可以对时间滞后情况进行一定的改善或补偿，以降低时间滞后对系统带来的不利影响。

变结构鲁棒控制（Variable structure robust control）是指控制系统在一定（结构，大小）的参数摄动下，维持某些性能的特性，当系统的状态满足一定的条件时，系统的控制结构将发生变化。变结构鲁棒控制就是当系统状态穿越不同区域时，反馈控制的结构按照一定的规律发生变化，使得控制系统对被控对象的内在参数变化和外部环境扰动等因素具有一定的适应能力，保证系统性能达到期望的性能指标要求的控制方式。