自抗扰控制及控制器参数整定方法的研究.pdfVIP

摘 要 摘要 题目：自抗扰控制及其参数整定方法的研究 学科：控制科学与工程 专业：控制理论与控制工程 硕士研究生姓名：石晨曦 导师姓名：杨慧中 传统PID控制器结构简单，参数调节比较容易，因而在工业控制中得到了广泛的应用 然而当系统对象的参数变化范围较大或非线性效应显著时，其应用受到限制；并且通过线 性组合的方式常常会引起系统快速性和超调量间的矛盾等。基于传统控制器存在的问题及 开发利用PID非线性特性的思想，韩京清研究员提出了非线性PID控制器和自抗扰控制器。 自抗扰控制技术是用现代控制理论的先进思想和技术来改造完善PID技术而发展出来的。 用自抗扰控制技术的观点能够把复杂问题化成简单问题来给予解决。 自抗扰控制器尽管显示了其强大的鲁棒性和适应性，但目前仍存在很多不足，如频率 特性、稳定性等没有从理论上得到解决，而影响其在工业中进一步应用的最大障碍是参数 较多、整定比较困难而且对于实际工程技术人员来讲无控制器参数整定的实际经验可以借 鉴。本文的主要工作是围绕其参数整定展开的。 首先，本文通过大量数值仿真，对自抗扰控制器参数整定问题进行系统研究，按照“分 离性原理’’给出了自抗扰控制器各个部分的参数整定基本原则。以三阶自抗扰控制器为例， 行的整定方法，以达到实际操作可调节参数的目的。 其次，由于扩张状态观测器品质的好坏直接影响着自抗扰控制器品质的好坏，因此扩 张状态观测器的设计在自抗扰控制器的设计中占有非常重要的地位。从一种非线性自抗扰 状态PI控制器出发，将带动态参数整定的非线性状态观测器引入自抗扰控制器中，重新设 计自抗扰控制器，并提出一种自抗扰控制器参数整定方法，总结出自抗扰控制器的调节规 律，以解决自抗扰控制器参数难以整定的问题。 最后，提出了基于对角递归神经网络的自抗扰控制和基于单神经元的自抗扰控制，两 种方法都对非线性误差反馈控制律参数进行了整定。仿真结果表明了这些方法的有效性。 关键词：参数整定；跟踪一微分器：扩张状态观测器；自抗扰控制器；动态参数：对角递 归神经网络；单神经元 Abs仃act Abstract Thes乜1Jctureof把狙itionPIDcon旬的lleris the of is regulation siIIlple．And p猢eters a PIDconn．ollereXteIlSive ill廿1e Con仃01． eaSy．Asresult，讹ditioIlal getS applicationindusny mutatewith orthenonlinear tlle thecontrolled However，When object largescope paramete璐of e疵ctshows isliIIlited．Andme oft11e saJiently，it’s印plication way cauSescoIlflictbetwe既也e theoVer tothe adjustetc．According usually system’sspeediness锄d 缸aditioncontroller’s tlleideasofIlonl