微分估計器與控制器的研究及應(yīng)用.pdf

1、本論文研究內(nèi)容"微分估計器與控制器的研究及應(yīng)用"是天津市高等學(xué)?？萍及l(fā)展基金項(xiàng)目"智能估計器和控制器及其在變頻交流調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用"的一個子項(xiàng)目.論述了經(jīng)典微分器的估計精度、抗干擾能力、濾波特性,并通過MATLAB仿真說明了經(jīng)典微分器存在的問題.分析了傳統(tǒng)PID控制的結(jié)構(gòu)和優(yōu)、缺點(diǎn).目前,PID控制或智能PID控制在工業(yè)控制過程中得到廣泛的應(yīng)用.PID控制通過考慮設(shè)定輸入與閉環(huán)系統(tǒng)的輸出之間誤差的微分使系統(tǒng)達(dá)到期望的動態(tài)行為,其控制律是

2、基于誤差和誤差微分的函數(shù).但PID控制器僅涉及到誤差一階微分,卻未涉及到誤差的二階以及高階微分,因此PID控制器不能完全刻畫系統(tǒng)的動態(tài)行為.通常實(shí)際被控對象是高階非線性不確定系統(tǒng),用逆系統(tǒng)的觀點(diǎn),控制器也應(yīng)是輸入、輸出及其微分和高階微分的函數(shù),故僅含有信號及其一階微分是不夠的.高階微分反饋控制不依賴系統(tǒng)模型,其控制目標(biāo)是系統(tǒng)輸出及其微分和高階微分分別逼近設(shè)定輸入及其微分和高階微分,極大地提高了控制品質(zhì).基于這種思想,設(shè)計出一種高階微分器

3、(high order differentiator——HOD),其優(yōu)點(diǎn)是能高品質(zhì)地提取量測信號的微分和高階微分,具有較好的抗高頻干擾的能力和很高的估計精度,參數(shù)少,容易調(diào)節(jié).此外,對帶有未知擾動、模型未知的非線性SISO系統(tǒng)設(shè)計了基于HOD的高階微分反饋?zhàn)赃m應(yīng)控制器(high order differentials feedbackadaptive controller—HODFC),并給出了閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性和魯棒性分析.同時,介紹了微