基于Taylor展開法整定MIC-PID控制器參數
內??刂?IMC)是一種實用性很強的控制方法,其設計簡單,跟蹤調節(jié)性能好,特別是對于魯棒性及抗干擾性的改善和大時滯系統(tǒng)的控制,效果尤為顯著。經過多年的發(fā)展,IMC方法的應用已經從線性系統(tǒng)擴展到了非線性和多變量系統(tǒng),并產生了多種設計方法,如零一極點對消法,預測控制法,針對PID控制器設計的方法等。將IMC引入PID控制器的設計,既可以得到明確的解析結果,降低參數設計的復雜性和隨機性,又能方便地考慮到系統(tǒng)魯棒性的要求。本文針對一階不穩(wěn)定時滯過程,通過對過程控制系統(tǒng)含有純滯后環(huán)節(jié)的近似處理,介紹了Taylor級數在MIC-PID參數整定中的應用,最后利用仿真進行了驗證。
1 內??刂?BR>
1)內模控制原理
內??刂破髋c簡單反饋控制結構的關系,可以用圖1來表示。
圖中C(s)為反饋控制器,GIMC(s)為內??刂破?,為被控過程對象,G(s)為過程對象模型,R(s)為設定值輸入,D(s)為擾動輸入,Y(s)為系統(tǒng)輸出值。對于圖1中的內??刂破?,有:
2)內??刂破鞯脑O計步驟
步驟2:IMC控制器設計
在設計內??刂破鲿r,需在最小相位的上增加濾波器,以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和魯棒性。定義內??刂破鳛?BR>
上面的公式可以用來求取控制器的增益、積分時間和微分時間,這些參數是過程模型參數和IMC濾波器時間常數的函數。
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