[實用新型]一種多模重復控制器

無效

• 申請號: 201120075903.8
• 申請日: 2011-03-21
• 公開（公告）號: CN202008584U
• 公開（公告）日: 2011-10-12
• 發明（設計）人: 盧聞州;周克亮
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G05B11/32
• 分類號: G05B11/32
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術領域

本實用新型提出了一種多模重復控制器，用于根據諧波幅值的分布規律，單獨靈活地調節各類諧波所對應的增益系數，從而實現系統快速無靜差跟蹤或消除的目的，屬于工業控制的重復控制器領域。

背景技術

多年來，周期性信號的跟蹤和擾動抑制補償問題一直是眾多研究人員關注的課題，而基于內模原理的重復控制就是一種十分有效的控制手段。一般的重復控制器采用延遲時間τ為T_o的延遲環節來構造基波周期為T_o的周期信號的內模，并將之嵌入控制回路中，從而能夠對該種周期性信號(包括正弦基波及其各次諧波)實施靜態無差跟蹤控制或擾動消除，但是無法根據各類諧波幅值分布的規律單獨靈活的調節各類諧波所對應的增益，實際當中重復控制器多以數字方式實現該周期性信號的內模，其所占用的內存單元數目至少為N(其中N＝T_o/T_s為整數，T_s為采樣時間)。然而在實際應用中，需要跟蹤或消除的各類諧波幅值的分布并不是均勻的，例如三相整流負載給電源系統所造成的諧波污染大部分集中于6k±1(k＝1，2，...)次諧波頻率處，其他次諧波頻率處的諧波幅值則很小。若采用一般的重復控制器來消除這類諧波，會出現周期性擾動消失非常緩慢的現象，往往無法滿足實際系統對控制性能的要求。若能提出新的重復控制器，根據諧波幅值的分布規律，單獨靈活地調節各類諧波所對應的增益系數，并通過改造控制器中信號的內模，將其最大控制延遲時間縮短，將能夠大大提高系統消除擾動的速度。因此仍有必要對重復控制技術做進一步的研究。

實用新型內容

技術問題：本實用新型的目的是提出一種多模重復控制器，該重復控制器由n個子重復控制器模塊組以并聯相加方式組成，其中各子重復控制器模塊分別用于不同的特定類諧波的無靜差跟蹤或消除，從而可根據各類諧波幅值分布的具體情況，單獨調節相應的子重復控制器模塊組的重復控制增益系數，通過并行計算的方式達到更快實現系統無靜差跟蹤或消除的目的。

技術方案：

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

本實用新型的一種多模重復控制器，包括以并聯相加方式組合而成的n個子重復控制器模塊組和一個加法環，其中所述重復控制器的輸入端分別接每個子重復控制器模塊組的輸入端，每個子重復控制器模塊組的輸出端接加法環的輸入端；每個子重復控制器模塊組都包括重復控制增益模塊、指數增益模塊、時間延遲模塊和加法環，其中重復控制增益模塊的輸出端和時間延遲模塊的輸出端接加法環的輸入端，加法環的輸出端串接指數增益模塊后接時間延遲模塊的輸入端，加法環的輸出端同時作為對應子重復控制器模塊組的輸出端。

所述時間延遲模塊的輸出端分別串接濾波器，所述時間延遲模塊分別帶有阻尼增益系數。

所述時間延遲模塊為模擬或數字時間延遲模塊。

有益效果：

1、本實用新型所提出的這種多模重復控制器可根據各類諧波幅值分布的規律，單獨靈活的調節各類諧波對應的子重復控制增益系數，從而既可實現對全部諧波的無靜差跟蹤或擾動抑制，又能極大地提高系統消除擾動的速度。

2、本實用新型所提出的這種多模重復控制器中n個子重復控制器模塊組是以并聯相加方式組合成的，而每一個子重復控制器模塊組都可消除或跟蹤特定類的諧波，以第i(i＝0，1，...，n-1)個子重復控制器模塊組為例，跟蹤或消除(±nk+i)次諧波，所以每一個子重復控制器模塊組都可視為一個獨立的重復控制器進行設計其重復控制增益系數，從而增加了設計的靈活性。

3、本實用新型所提出的這種多模重復控制器中n個子重復控制器模塊組是以并聯相加方式組成的，其最大延遲時間只相當于一個時間延遲環節的最大延遲時間為(T_o/n)＜＜T_o，因此響應速度要比一般的重復控制器快得多。

附圖說明

圖1是本實用新型提出的多模重復控制器。

圖2是圖1的數字實現形式，為多模數字重復控制器。

圖3是在圖1基礎上加入阻尼增益系數和濾波器的改進的多模重復控制器。

圖4是圖3的數字實現形式，為改進的多模數字重復控制器。

具體實施方式

下面結合附圖對實用新型的技術方案進行詳細說明：

本實用新型所提出的多模重復控制器結構框圖如圖1所示，其傳遞函數為：