計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)第六章(參考版)
2025-05-14 16:14本頁面
【正文】 圖 5中，仍然要求全部狀態(tài)直接反饋，這在實(shí)際中是不現(xiàn)實(shí)的，因此仿照 前面類似的方法，通過構(gòu)造估計(jì)器來獲得狀態(tài)重構(gòu) ，然后再反饋 ， 最后得到包含估計(jì)器及積分的控制器結(jié)構(gòu)如圖 6所示。 C u(k) + )(k?)()()()1(kkGukFxkx?????x(k) y(k) _ L2 L1 ?控制器 圖 3 包含積分控制的跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 ue(k) + _ e(k) r(k) ()wk根據(jù)圖 3，得到控制器方程為： ????????? ??)()()()()()( 201kykrkekxLieLkuki（ 49） 其中 L1和 L2仍按第一節(jié)介紹的 PI 調(diào)節(jié)器的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 解決方法： 控制規(guī)律中引入積分作用。 （二）積分控制的引入 問題的提出： 系統(tǒng)對脈沖型干擾具有很好的抑制作用，但對于階躍或常值干擾，將 具有穩(wěn)態(tài)誤差。 對于現(xiàn)時 Kalman 濾波器，有 GNMM ??（ 35） 對于一步預(yù)報(bào)的 Kalman 濾波器，有 GKCIM )( ??（ 36） （ 1） 的選擇： M（ 2） N的選擇： )1( ])([])()[1(11GMFICIDGFICGINcccccc???????? （ 37） 若對象中包含積分環(huán)節(jié)，上式簡化為： （ 38） MFICIDGFICNcccccc11)(])([????????方式 2，即僅用誤差進(jìn)行控制，此時有 cc DNGM ???? ,（ 39） 方式 3（只適合單輸入 /輸出系統(tǒng)）： 任意選擇 M和 N， 以滿足零點(diǎn)配置及靜態(tài)精度的要求。 )(k?對（ 28）式兩邊做求和運(yùn)算，得到： ???????????kjkjkjjxLjyLju12111)()()()]0()([)()0()( 211 xkxLjyLukukj????? ??)0()0()()()( 2211 uxLkxLjyLkukj????? ??（ 30） 忽略初始條件 x(0)與 u(0)， 實(shí)際控制規(guī)律為： （ 31） 可見， u(k)由兩部分組成，一部分是狀態(tài)的比例調(diào)節(jié)，另一部分是輸出量的 積分反饋，通常稱這樣的調(diào)節(jié)器為 PI最優(yōu)調(diào)節(jié)器，其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： )()()( 211 kxLjyLkukj??? ??C u(k) + )(k?)()()()1( kkGukFxkx ?????x(k) y(k) + L2 L1 ?PI調(diào)節(jié)器 圖 1 ()wk)(?kx采用最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)器（ Kalman 濾波）來重構(gòu)系統(tǒng)的全部狀態(tài) 后， PI調(diào)節(jié)器變?yōu)椋? u(k) + )(k?
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