[發明專利]系統控制方法和裝置

無效

• 申請號: 200910130727.0
• 申請日: 2009-03-27
• 公開（公告）號: CN101546172A
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 哈里德·里法伊
• 申請（專利權）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: G05B13/02
• 分類號: G05B13/02;G05B11/42
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司
• 代理人: 黃綸偉

1.一種系統控制裝置，其包括：

固定控制器，該固定控制器包括：

固定比例-積分-微分(PID)控制器；和

固定前饋控制器，其中所述固定PID控制器和所述固定前饋控制器被構造成接收參考命令并產生包含固定PID控制器命令和固定前饋控制器命令的固定控制器輸出；

自適應級聯控制器，該自適應級聯控制器包括：

自適應級聯PID控制器；和

自適應前饋控制器，其中所述自適應級聯PID控制器和所述自適應前饋控制器被構造成接收所述參考命令并產生包含自適應級聯PID命令和自適應前饋命令的自適應控制器輸出；以及

用于將所述固定控制器輸出與所述自適應控制器輸出相加以產生用于受控系統的控制命令的部件，所述受控系統提供輸出的測量值和所述輸出的變化率作為對所述固定控制器和所述自適應級聯控制器的反饋。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，動態地調節所述自適應級聯控制器的增益和所述自適應前饋控制器的增益。

3.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述受控系統具有主導階數n，對于諸如溫度控制系統和速度控制系統之類的一階主導過程，n＝1。

4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述受控系統具有主導階數n，對于諸如位置控制系統之類的二階主導過程，n＝2。

5.根據權利要求1所述的裝置，其中

z＝-(d/dt+K_pp)^n-1e

z_I＝∫zdt

其中，t是時間，K_pp>0是所選擇的標量增益，e＝r-y是所述參考命令r的跟蹤誤差，y是輸出。

6.根據權利要求5所述的裝置，其中，所述控制命令為：

u＝K_pvz+K_ivz_I+K_ffw_ff+u_adapt

uadapt=K^ffwff+ua]]>

其中，K_pv>0是固定比例增益，K_iv>0是固定積分增益，K_ff是固定前饋增益，自適應級聯控制命令u_adapt包括自適應級聯PID命令u_o和自適應前饋命令并且其中將所述固定前饋增益K_ff和所述自適應前饋增益乘以組合的前饋和反饋信號wff=y(n)-z·.]]>

7.根據權利要求6所述的裝置，其中，對于一階主導過程而言所述受控系統具有主導階數n＝1，并且所述固定控制器是PI控制器，wff=r·,]]>其中變量r上的上標(.)表示對時間t的一階微分。