论文部分内容阅读
论述了经典微分器的估计精度、抗干扰能力、滤波特性,并通过MATLAB仿真说明了经典微分器存在的问题。分析了传统PID控制的结构和优、缺点。 目前,PID控制或智能PID控制在工业控制过程中得到广泛的应用。PID控制通过考虑设定输入与闭环系统的输出之间误差的微分使系统达到期望的动态行为,其控制律是基于误差和误差微分的函数。但PID控制器仅涉及到误差一阶微分,却未涉及到误差的二阶以及高阶微分,因此PID控制器不能完全刻画系统的动态行为。 通常实际被控对象是高阶非线性不确定系统,用逆系统的观点,控制器也应是输入、输出及其微分和高阶微分的函数,故仅含有信号及其一阶微分是不够的。 高阶微分反馈控制不依赖系统模型,其控制目标是系统输出及其微分和高阶微分分别逼近设定输入及其微分和高阶微分,极大地提高了控制品质。基于这种思想,设计出一种高阶微分器(high order differentiator——HOD),其优点是能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分,具有较好的抗高频干扰的能力和很高的估计精度,参数少,容易调节。此外,对带有未知扰动、模型未知的非线性SISO系统设计了基于HOD的高阶微分反馈自适应控制器(hjgh order differentials feedbackadaptive controller—HODFC),并给出了闭环系统稳定性和鲁棒性分析。同时,介绍了微分估计器的一些应用。