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多变量控制6.6 多变量解耦控制应用
* * 6.6 多变量解耦控制应用 所谓解耦控制系统，就是采用某种结构，寻找合适的控制规律来消除系统种各控制回路之间的相互耦合关系，使每一个输入只控制相应的一个输出，每一个输出又只受到一个控制的作用。典型的解耦控制系统结构示意图如下。 - 解耦控制器 y 待解耦系统 u 工程实例一：飞机 飞机在飞行中我们感兴趣的输出量是俯仰角、水平位置和高度，控制输入变量是三个机翼的偏转。因为三个输出量之间有耦合，如果要同时操纵三个输入量并成功地控制飞机，要求驾驶员有相当高的技巧。如果系统实现了解耦，就为驾驶员提供了三个独立的高稳定性的子系统，从而可以独立地调整其俯仰角、水平位置和高度。 工程实例二：造纸过程 加压网前箱的箱底总压和液位由气泵和浆泵的变化量决定，是一个严重耦合的两输入两输出系统。 加压网前箱横截面草图 工程实例三 采用对角矩阵解耦法提高变风量空调的性能 解决变风量空调系统多个回路之间的耦合问题是暖通空调领域的难点问题。 变风量空调(VAV)系统具有多变量、耦合强烈、非线性等特点，且控制系统的设计具有较大难度。当所有回路同时工作时，各个回路之间相互耦合、相互干扰，严重影响变风量空调系统的性能，有时甚至会影响到整个系统的稳定性。 解除多回路之间的耦合，提高VAV系统的性能是极为关键和重要的， 本文采用对角矩阵法对变风量空调系统进行解耦控制 解决思路 采用机理分析和实验数据分析相结合的方法，建立了三输入、三输出变风量空调系统的数学模型。 并针对该系统采用对角矩阵法设计了变风量空调系统的解耦器。 该解耦器可以使所研究的变风量空调控制系统的开环传递函数矩阵和闭环传递函数矩阵都变换为对角矩阵，从而解除各个控制回路之间的耦合，使变风量空调系统实现解耦
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