[發明專利]一種自耦PID協同控制理論新方法

在審

• 申請號: 201911046288.5
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN110703606A
• 公開（公告）日: 2020-01-17
• 發明（設計）人: 曾喆昭
• 申請（專利權）人: 曾喆昭
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種自耦PID協同控制理論新方法，其最小速度因子模型特征為，具體步驟如下：

步驟A：測量未知非線性復雜系統的單位階躍響應特性，根據動態變化特性，獲得被控對象過渡過程時間T_r的取值范圍，其單位為秒；

步驟B：根據步驟A獲得的過渡過程時間T_r，建立最小速度因子模型為：

z_cm＝10α/T_r

其中，1<α≤10，T_r是被控對象由動態進入穩態的過渡過程時間。

2.根據權利要求1所述一種自耦PID協同控制理論新方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟C：根據給定的期望輸出y_d及其微分信息和結合未知復雜非線性對象的實際輸出y，建立跟蹤誤差e₁及其微分e₂和積分e₀分別為：

e₁＝y_d-y，

其中，是被控對象狀態輸出的變化率；

步驟D：根據步驟B和步驟C分別獲得z_cm和e₂后，為了避免因積分飽和與微分峰值引起的超調和振蕩現象，建立自適應速度因子z_c為：

z_c＝z_cmexp(-β|e₂|)

其中，z_cm是最小速度因子，β＝1+0.1α；

步驟E：根據步驟C和步驟D分別獲得e₁、e₂、e₀和z_c后，建立比例控制力u_p、積分控制力u_i和微分控制力u_d分別為：

且|u_i|≤0.8u_m

u_d＝3z_ce₂/b₀

其中，z_c是自適應速度因子，b₀≠0為所述未知非線性系統控制通道時變增益b(t)變化范圍內的某估計值，不要求精確，u_m是協同控制力的最大幅值，下同；

步驟F：根據步驟C和步驟D分別獲得u_p、u_i和u_d后，建立所述ACPID協同控制律或協同控制力為：

步驟G：根據步驟F獲得所述ACPID協同控制力u后，考慮到實際物理系統輸入受限情況，要求對協同控制力u進行限幅，具體如下：

|u|≤u_m

其中，u_m是ACPID協同控制力u的最大幅值。