一种互耦PID协同控制理论新方法技术

针对未知非线性复杂系统的控制难题，发明专利技术了一种不依赖于对象模型的互耦PID(MCPID)协同控制理论新方法。该方法将未知系统动态和外部扰动定义为总和扰动，从而将未知非线性复杂系统映射为等价的线性不确定系统，进而构建了总和扰动反相激励下的受控误差系统，据此设计了以中心速度及其偏差率为核心的MCPID协同控制器模型。分析了由MCPID协同控制器组成的闭环控制系统不仅具有全局渐近稳定鲁棒性，而且还具良好的抗扰动鲁棒性。MCPID协同控制器的问世不仅能有效解决PID控制器的整定难题，而且也能为现行PID控制技术的评估与升级提供科学的理论依据。本发明专利技术在未知非线性复杂系统控制领域具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
一种互耦PID协同控制理论新方法
本专利技术涉及一种未知非线性复杂系统控制，尤其是涉及一种互耦PID(Mutual-couplingPID,MCPID)协同控制理论新方法。
技术介绍
基于误差来消除误差的经典控制理论(控制论)与基于被控系统数学模型的现代控制理论(模型论)独立发展，形成了各自的方法论体系。在控制工程实际中，控制目标与被控对象实际行为之间的误差是容易获取的，也是能够适当加以处理的，因而“基于误差来消除误差”的控制策略原形，即PID(Proportional-Integral-Derivative，PID)控制器在实际工业控制领域获得了广泛应用。由于实际控制工程通常很难给出其“内部机理的描述”，因而基于数学模型的现代控制理论给出的控制策略在实际控制工程中很难得到有效应用，这就是控制工程实践与现代控制理论之间延续了半个多世纪而未能得到很好解决的脱节现象。然而，PID及其各种改进型PID都存在增益鲁棒性差、抗扰动鲁棒性也差的局限性。此外，无论经典控制理论还是现代控制理论，长期以来都忽视了控制器增益的物理属性问题。专利技术人认为：脱离物理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种互耦PID协同控制理论新方法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤A：测量未知非线性系统的动态特性，确定被控对象过渡过程时间T

【技术特征摘要】
1.一种互耦PID协同控制理论新方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤A：测量未知非线性系统的动态特性，确定被控对象过渡过程时间Tr的取值范围，进而获得最小中心速度zcm为：
zcm＝10α/Tr
其中，1<α≤10，Tr为过渡过程时间；
步骤B：根据给定的期望轨迹yd及其微分信号和结合未知非线性受控对象的实际输出y，建立跟踪误差e1及其积分e0与微分e2分别为：
e1＝yd-y，e0＝∫e1dt，
其中，是被控对象的状态变化速度；
步骤C：根据步骤A和步骤B分别获得的zcm和e2，定义中心速度zc及其偏差率σ的自适应模型分别为：
zc＝zcmexp(-β|e2|)，σ＝1-0.38exp(-β|e2|)
其中，β＝1+0.1α，1<α≤10，0.62≤σ≤1；
步骤D：根据步骤C获得的zc和σ，定义速...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾喆昭，
申请(专利权)人：曾喆昭，
类型：发明
国别省市：湖南;43