一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法，属于自动控制领域。在闭环控制系统中，通过滤波的方式无法对频率低于或在控制频段附近的传感器有色噪声进行有效抑制，因为滤波器会使闭环带宽下降并造成相位延迟。而该方法可对传感器全频段噪声进行有效抑制，同时保证系统闭环性能不受影响。同时，该方法可通过噪声抑制函数的设计对不同频段的噪声抑制比进行调节，并控制系统稳定条件下的被控对象不确定范围。本发明专利技术不增加系统的硬件复杂程度，具有较高的实用价值。

A closed-loop control method based on model observation with adjustable sensor noise rejection ratio

【技术实现步骤摘要】
一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法
本专利技术属于自动控制领域，具体涉及一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法，该方法将传感器输出信号和理想数学模型的输出信号相减得到噪声的观测值，再将观测值经过一个可以调节噪声抑制比的函数处理后，反相叠加于传感器输出端从而抵消噪声。该方法的特点在于：1)和传统的滤波方法相比，该方法对噪声的抑制不会影响闭环校正函数设计和系统的闭环特性；2)该方法可调节传感器噪声抑制比，通过适当的降低噪声抑制能力可以在被控对象存在更大不确定性时保持系统稳定性。
技术介绍
自动控制领域正在向光、机、电的高度一体化的方向不断发展。随着系统集成度的提高、逆变开关和数字电路的广泛应用，自动控制系统的噪声环境日趋复杂。同时，随着科技发展，传感器灵敏度的也在不断提升。因此，如何避免系统噪声对传感器的干扰一直是自动控制领域中的重要话题。众所周知，传感器在自动控制中的一个重要应用方向是为系统提供被控对象的反馈信号，从而实现对被控对象的闭环控制。当传感器输出信号受到系统中的噪声干扰时，闭环控制的精本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法，其特征在于：包括：/n1)在对被控对象实施闭环控制前，通过扫频方式建立从控制输入信号r

【技术特征摘要】
1.一种基于模型观测的对传感器噪声抑制比可调的闭环控制方法，其特征在于：包括：
1)在对被控对象实施闭环控制前，通过扫频方式建立从控制输入信号rsp(s)到传感器输出信号ysp(s)的传递关系P(s)＝ysp(s)/rsp(s)，再通过曲线拟合获得传递函数的数学模型Pn(s)≈P(s)，其中C(s)代表闭环校正函数，P(s)代表被控对象自身，Pn(s)代表被控对象的数学模型，Q(s)代表噪声抑制函数；r代表控制输入信号，y代表闭环控制输出，y′代表传感器输出，n代表传感器噪声；
2)对传感器噪声抑制的原理如下：1)通过将传感器的输出信号和数学模型输出的理论信号相减得到传感器噪声的观测值；2)将噪声的观测值经过1-Q的函数进行处理，得到想要的噪声抑制比|Q(s)|；3)将处理后的噪声观测值反相叠加于传感器的输出端从而进行噪声抑制；
3)闭环控制性能和噪声抑制性能如下：设由r(s)到y(s)的传递函数为Tyr(s)，由n(s)到y(s)的传递函数为Tyn(s)，则：

【专利技术属性】
技术研发人员：宁宗祺，毛耀，黄永梅，陈兴龙，赵志强，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：四川;51