[发明专利]一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器

权利要求书

1.一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，二自由度控制器包括用于镇定不稳定过程和抑制扰动的镇定控制器G_d，以及用于控制输入响应性能的性能控制器G_c和滤波器F，所述的二自由度控制器的传递函数为：

Y(s)＝Y_r(s)R(s)+Y_d(s)D(s)，

其中，Y(s)为二自由度控制器输出，R(s)为二自由度控制器输入，D(s)为扰动，为对象模型的传递函数，Ge^-Ls为实际对象的传递函数,G_m为对象模型的传递函数中除延时部分以外的传递函数，G为实际对象的传递函数中除延时部分以外的传递函数，L_m、L为延时时间，s为拉普拉斯变换中的复变量。

2.根据权利要求1所述的一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，所述的镇定控制器G_d为PID控制器：

k_p为镇定控制器比例参数，k_i为镇定控制器积分参数，k_d为镇定控制器微分参数，s为复变量。

3.根据权利要求2所述的一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，镇定控制器k_p、k_i和k_d通过如下方式获取：

(11)将实际对象转化为一阶不稳定时滞对象，即：

则镇定控制器k_p取值为：

其中α₁是以下方程在(0,π)区间内的解：

k和T为一阶不稳定时滞对象的参数；

(12)满足k_p取值范围条件下选取使得二自由度控制器的扰动输出响应的极点位于坐标轴左平面内的k_i和k_d。

4.根据权利要求1所述的一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，性能控制器G_c为PI控制器：

K_c为性能控制器比例参数，T_i为性能控制器积分参数，s为复变量。

5.根据权利要求4所述的一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，性能控制器G_c的参数通过如下方式得到：

将实际对象转化为一阶不稳定时滞对象，即：

则：

T_i＝γ，

λ为设定常数。

6.根据权利要求5所述的一种工业不稳定时滞过程二自由度控制器，其特征在于，滤波器F为：

λ₁为设定常数。