基于Taylor展开法整定MIC-PID控制器参数
内模控制(IMC)是一种实用性很强的控制方法,其设计简单,跟踪调节性能好,特别是对于鲁棒性及抗干扰性的改善和大时滞系统的控制,效果尤为显著。经过多年的发展,IMC方法的应用已经从线性系统扩展到了非线性和多变量系统,并产生了多种设计方法,如零一极点对消法,预测控制法,针对PID控制器设计的方法等。将IMC引入PID控制器的设计,既可以得到明确的解析结果,降低参数设计的复杂性和随机性,又能方便地考虑到系统鲁棒性的要求。本文针对一阶不稳定时滞过程,通过对过程控制系统含有纯滞后环节的近似处理,介绍了Taylor级数在MIC-PID参数整定中的应用,最后利用仿真进行了验证。
1 内模控制
1)内模控制原理
内模控制器与简单反馈控制结构的关系,可以用图1来表示。
![b.JPG](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_0.jpg)
图中C(s)为反馈控制器,GIMC(s)为内模控制器,
![c2.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_1.jpg)
![a.JPG](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_2.jpg)
2)内模控制器的设计步骤
![c1.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_3.jpg)
步骤2:IMC控制器设计
在设计内模控制器时,需在最小相位的
![c3.jpg](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_4.jpg)
![c.JPG](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_5.jpg)
![d.JPG](http://editerupload.eepw.com.cn/fetch/20140414/238392_1_6.jpg)
上面的公式可以用来求取控制器的增益、积分时间和微分时间,这些参数是过程模型参数和IMC滤波器时间常数的函数。
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