控制理论与应用

作者：赵天烽,程赟,华亮,李海,陈增强

单位：南通大学,南通大学,南通大学,南通市醋酸纤维有限公司,南开大学

关键词：时滞系统; 自抗扰控制; 改进Smith预估器; 定量反馈理论; 参数整定

基金：国家自然科学基金项目(61973175), 江苏省六大人才高峰项目(XNY–039), 江苏省高等学校自然科学研究重大项目(19KJA350002), 南通市基础科学研究项目(JC2020151)资助.

工业过程对象普遍存在时滞、模型参数不确定性和外部扰动多等特点, 传统Smith预估控制方法难以设计出满足期望性能的鲁棒控制器. 针对模型参数不确定性和外部扰动, 本文采用自抗扰控制技术进行估计和补偿. 针对系统存在时滞的特点, 本文提出改进Smith预估器结构, 提升扩张状态观测器对于扰动估计的实时性. 在此基础上, 本文以一阶时滞系统为例提出了控制器参数整定方法. 首先根据最优参数选取准则确定预估器模型, 然后在等效模型框架下采用定量反馈理论整定自抗扰控制器参数, 确保控制系统达到预期性能指标. 在仿真实验中, 将所提出方法与几种常见时滞系统控制方法进行比较, 通过设定值跟踪、抗扰及蒙特卡罗实验验证了所提出方法具有良好抗扰能力与鲁棒性.

来源：2021年第5期

《控制理论与应用》期刊编辑部

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