执行器饱和下的最优IMC_PI控制器设计.pdf

第 33 卷第 4 期 计算机应用研究 Vol． 33 No． 4 2016 年 4 月 Application Ｒesearch of Computers Apr． 2016 执行器饱和下的最优 IMC-PI 控制器设计* 夏 浩，于明莉，李柳柳，杨希珞 ? 大连理工大学 电子信息与电气工程学部，辽宁 大连 116024? 摘 要? 控制器性能会受到执行器饱和现象的影响，为了准确评价系统在出现执行器饱和时的跟踪性能，研究 了饱和条件下基于内模法? internal model control，IMC? 的跟踪性能基准 PI 控制器的设计问题。当被控对象可近 似为一阶带滞后? first order plus dead time，FOPDT? 模型时，选取绝对误差积分? integral absolute error，IAE? 为控制 器性能评价指标，给出了 IAE 指标与控制器参数的关系。通过分析闭环传递函数的时域特性，建立控制器输出 最大值与控制器参数的解析关系，可直接根据解析关系式选取饱和情形下基准 IMC-PI 控制器的参数。仿真证 明所提方法较其他抗饱和方法更为简洁且跟踪效果更好。 关键词? PI 控制器? 内模法? 执行器饱和? 跟踪性能? 绝对误差积分 中图分类号? TP273. 2 文献标志码? A 文章编号? 1001-3695? 2016? 04-1083-04 doi? 10． 3969 /j． issn． 1001-3695． 2016． 04． 027 Optimal IMC-PI controller design with actuator saturation constraint ， ， ， Xia Hao Yu Mingli Li Liuliu Yang Xiluo ? ， ， ， ? Faculty of Electronic Information ＆ Electrical Engineering Dalian University of Technology Dalian Liaoning 116024 China ? Abstract Actuator saturation can affect the performance of PI controller． In orde