控制与决策

作者：赵志诚,徐娜,张井岗

单位：太原科技大学电子信息工程学院，太原030024,,太原科技大学电子信息工程学院，太原030024,,太原科技大学电子信息工程学院，太原030024,

关键词：非方系统;反向解耦;分数阶控制;Smith预估控制;内模控制;最大灵敏度

基金：国家自然科学基金项目(61603266)；晋城市科技计划项目(201501004-3).

针对多变量时滞非方系统,提出一种基于反向解耦的分数阶Smith预估控制方法.首先,将反向解耦方法推广应用于$m\times n$非方系统中,给出非方解耦矩阵的设计方法,同时为了保证解耦矩阵的稳定正则,给出其实现的必要条件以及条件不满足时的补偿方法;然后,针对解耦后的各个单回路系统设计分数阶Smith预估控制器,根据内模控制与Smith预估控制结构上的等价关系简化控制器的设计,克服时滞环节对系统性能的影响,并且基于最大灵敏度推导出一种控制器参数解析整定方法;最后,通过典型的Shell标准控制问题对所提出方法进行验证.仿真结果表明,反向解耦方法设计简单易于实现,能达到系统完全解耦,控制器参数较少,整定方便,并且具有良好的跟踪能力、抗干扰性和鲁棒性.

来源：2019年第6期

《控制与决策》期刊编辑部

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