改进的内模控制方法对一阶非自衡对象的控制研究

针对传统的内模控制方法在非自衡对象中应用的不足,提出一种改进的内模控制方法。该方法在传统的内模控制结构中添加了一个比例控制器和一个比例微分控制器,分别用于镇定不稳定对象和改善控制系统的抗干扰特性及鲁棒特性,并采用全极点近似法对被控对象的纯滞后项进行近似处理。改进的内模控制方法具有很好的目标跟踪特性和干扰抑制特性,各个控制器的设计简单,且整个控制系统只有一个调节参数。最后通过对一个一阶非自衡对象进行仿真,其结果说明了本文所提出的内模控制新方法的有效性。

闭环连续系统仿真若干问题的分析研究

分析研究了对闭环系统的纯滞后环节如何处理的问题,找到开环系统和闭环系统的理论输出值计算方法,并比较3种Pade近似和全极点近似的精度。将此算法应用到闭环系统中,进一步比较4种近似,以求得闭环系统中误差最小的近似方法。同时提出在计算过程中对纯滞后处理的改进方法,使得误差大大减小,精度提高了一个数量级。研究结果表明,在开环系统和闭环系统,全极点近似由于没有引入零点,使得误差最小;改进方法使误差精度提高了一个数量级。

考虑延迟的线控转向二自由度内模控制

针对线控转向系统中由于信号传输、机械间隙和摩擦等因素引起的响应延迟问题,设计了二自由度内模控制策略以提高转角跟踪精度。将延迟模型与线控转向系统模型相结合,构建新的名义模型,为避免引入非最小相位项,采用全极点近似方法将延迟环节线性化,求解跟踪控制器和抗干扰控制器。与名义模型不含延迟环节的二自由度内模控制以及经典PID控制相比较,通过MATLAB/Simulink仿真给出了延迟量对三种方法跟踪性能的影响。比较了延迟量对采用全极点近似、Taylor近似和Padé近似的二自由度内模控制跟踪性能的影响。经线控转向台架试验验证,采用全极点近似的二自由度内模控制跟踪精度较高,对延迟的适应性较好。