邵辉， 胡伟石， 洪雪梅， 罗继亮

(1. 华侨大学 信息科学与工程学院， 福建 厦门 361021;2. 华侨大学 实验室与设备管理处， 福建 厦门 361021)

变参数FOPDT型系统的强鲁棒自适应PI控制器设计

邵辉1， 胡伟石2， 洪雪梅1， 罗继亮1

(1. 华侨大学 信息科学与工程学院， 福建 厦门 361021;2. 华侨大学 实验室与设备管理处， 福建 厦门 361021)

针对基于非线性模型控制器设计困难的问题，将非线性系统用变参数形式的一阶惯性加延迟(FOPDT)模型描述，并进行控制器设计，从而简化控制器的设计过程并提高控制性能.采用一种新型的自适应比例积分(PI)控制器结构，通过增益参数切换和积分复位实现高精度的设定点跟踪和扰动抑制性能.仿真及实验结果表明：文中方法使系统控制精度提高10倍，达到0.01°；超调量有所减少；模型变化时，阶跃响应和干扰抑制效果仍佳；与传统的PI方法比较，文中方法具有良好的动态、稳态响应性能和鲁棒性. 关键词： 变参数一阶惯性加延迟模型； 自适应比例积分； 前项增益切换； 积分复位

近几十年来，对非线性模型控制器的设计方案讨论众多，非常著名的有预测控制[1]、滑模控制[2]、自适应控制[3-5]和LPV控制等[6].近年来,研究者们追求的研究热点之一即为设计过程简单化，它能够解决复杂的非线性问题.因此，本文着眼于众所周知的一阶惯性加延迟型(FOPDT)模型形式，分析讨论特殊形式的变参数FOPDT模型，并设计强鲁棒自适应比例积分(PI)控制器.

1 变参数FOPDT模型

尽管工业被控对象可以很好地用各种非线……