[发明专利]一种串联校正与状态反馈协调型控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种控制器结构，尤其是涉及一种串联校正与状态反馈协调型控制器。

背景技术

已有的PID控制器是属于串联校正型控制器一类。这类控制器通用性强，已成为实际过程控制中的主流控制器。状态变量反馈控制器是属于现代控制理论应用最主要的成果之一，已被证明可比PID控制器获得更出色的动态控制品质。然而，状态变量反馈控制器的固有缺陷是不能照顾控制系统的稳态特性。因此，已有多人尝试将串联校正型控制器和状态变量反馈控制器组合起来应用，期望所得控制系统的动态控制靠状态变量反馈控制器，稳态控制靠串联校正型控制器。但是，大量实践证明这个美好设想却很难实现。因为，两种控制器的简单组合很难协调一致，常常是串联校正型控制器破坏了状态变量反馈控制器原有的好动态控制品质的实现。本发明就是突破了这种技术发展瓶颈，利用控制器的标准传递函数设计方法，将巧妙设计的串联校正与状态反馈协调型控制器架构下的各控制部件参数，统一协调地设计出来，从而实现了串联校正控制器与状态反馈控制器和谐合作的理想控制效果。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种控制效果好、稳态特性好的串联校正与状态反馈协调型控制器。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种串联校正与状态反馈协调型控制器，用于控制被控过程，所述的协调型控制器包括串联控制器、零点校正器、状态反馈与观测器、第一比较器和第二比较器，所述的串联控制器、第二比较器、零点校正器、被控过程输入端依次连接，所述的被控过程输出端分别连接第一比较器和状态反馈与观测器，所述的状态反馈与观测器分别连接第二比较器和零点校正器的输入端；其中，零点校正器用于标幺化被控过程；状态反馈与观测器用于进行标幺化被控过程的状态观测和状态反馈控制；串联控制器用于进行标幺化被控过程的串联校正控制。

所述的零点校正器的传递函数为被控过程传递函数的分子多项式的倒数。

所述的被控过程G_p(s)的传递函数为：时，零点校正器G_c2(s)的传递函数为：

Gc2(s)=1blsl+···+b1s+b0]]>

其中，n＞l，a₀，a₁，...，a_n-1、b₀，b₁，...，b_l均为多项式系数。

所述的状态反馈与观测器的观测模型G_m(s)为：