目錄
- 增益調度控制 —— 理論、案例與交互式 GUI 實現
- 一、引言
- 二、增益調度控制的基本原理
- 三、數學模型與公式推導
- 四、增益調度控制的優勢與局限
- 4.1 優勢
- 4.2 局限
- 五、典型案例分析
- 5.1 案例一：航空飛行控制中的增益調度
- 5.2 案例二：發動機推力控制中的增益調度
- 5.3 案例三：化工過程控制中的增益調度
- 六、基于 PyQt6 的交互式增益調度控制 GUI 實現
- 6.1 系統功能說明
- 6.2 代碼實現與說明
- 七、結語
增益調度控制 —— 理論、案例與交互式 GUI 實現
一、引言
在實際工業控制與自動化系統中，系統工作環境和動態特性往往隨著工況、負載以及外部擾動的變化而發生改變。傳統固定參數的控制器在這種情況下難以兼顧整個工作區間的性能要求，容易出現控制效果下降、超調或振蕩等問題。為了解決這一難題，增益調度控制（Gain Scheduling Control）應運而生。其基本思想是：針對系統工作點的變化，通過預先設計一系列控制器參數，并根據實時測量到的調度變量（如參考信號、負載、環境溫度等）在線切換或連續調整控制器增益，以適應不同工作條件下的系統動態特性。
本文將系統性地介紹增益調度控制的理論基礎、數學建模與公式推導，探討其在航空飛行、發動機推力和化工過程等實際工程中的應用。最后，基于 Python 與 PyQt6，本文提供了一套交互式 GUI 控制系統代碼示例，用戶不僅可以實時觀察仿真結果，還能在線調整參數，驗證增益調度控制的調節效果。
