基于等效開環傳遞函數的自抗擾控制設計與應用

劉俊奕

摘要：針對多變量耦合系統，目前分散自抗擾控制器的設計往往存在著設計過程復雜，參數調整繁瑣的問題。為了解決該問題，提出了一種基于等效開環傳遞函數的自抗擾控制方案。充分利用各回路間耦合信息，將多變量系統等效為多個單回路過程，進而針對單回路模型分別設計各回路的自抗擾控制器，避免了因耦合影響而導致的反復調參問題。利用自抗擾控制器能夠對模型不確定性進行估計和補償的特點。從而可達到有效抑制等效誤差對閉環性能不利影響的效果。實驗結果袁明。該方案具備較強的解耦能力，而且參數整定方便，設計過程簡潔。

關鍵詞：自抗擾控制：等效開環傳遞函數

1引言

在現有的多變量控制方案中，分散PID在過程控制領域仍然占據主導地位，但是，該方案在解決強耦合復雜系統時，難以取得理想的控制效果。為解決該問題，Vu和Lee提出了一種不依賴于控制器的等效開環傳遞函數（Effective Open-loop Transfer Function，EOTF）的概念，并針對多變量系統設計了分散PI/PID控制器，然而由于在等效過程中需要多次進行近似處理，該方法得到的等效模型不可避免地會存在一定誤差，故基于此模型設計的分散PID控制器在應用到實際對象時，極有可能會出現性能惡化，甚至不穩定。

2問題描述