基于描述函數(shù)的重置PID控制器設計.pdf

1、重置控制方法屬于混雜控制范疇。它是用一個切換面來觸發(fā)控制信號的突變，這一點與目前流行的許多混雜控制策略相類似。然而，重置控制方法具有其獨特之處，即在切換面的兩側(cè)使用了相同的控制規(guī)則，即只要觸發(fā)信號穿越切換面，重置律立即產(chǎn)生作用，將控制器的狀態(tài)重置。
　　傳統(tǒng)的PID控制設計會受到Bode幅值——相位約束關系的限制，必須在幅頻特性與相頻特性方面相互矛盾的性能指標之間做出權(quán)衡。而重置控制方法可以在一定程度上克服這一約束關系的限制，能夠

2、使系統(tǒng)獲得更加滿意的相頻特性，而不改變已設計好的幅頻特性。因此，二者結(jié)合可以使系統(tǒng)獲得更好的性能?；谶@一設想，本文從以下四個方面展開工作，并取得一定創(chuàng)新性成果:
　　①從Clegg積分器對系統(tǒng)相位的提前作用獲得啟發(fā)，提出了一種重置PID控制器的設計方法，并推導計算了它的描述函數(shù)?；诿枋龊瘮?shù)分析法，研究了重置律對基線控制器頻率特性的影響，并得到了重置控制能夠產(chǎn)生相位提前作用的近似條件。
　?、跒榱讼刂寐蓪ο到y(tǒng)幅頻特性的

3、影響，提出了增益補償方案的應用，使系統(tǒng)相位裕度增加的同時，保持幅頻特性不變，并利用回路成形的方法，通過實例對理論分析結(jié)果進行了驗證。
　?、坩槍ρ訒r環(huán)節(jié)引起系統(tǒng)相位滯后的問題，基于描述函數(shù)研究了重置控制方法的改善作用，并揭示了重置控制方法能夠有效補償延時環(huán)節(jié)的近似條件。
　?、軐⒅刂肞ID控制器應用于硬盤驅(qū)動器伺服系統(tǒng)的磁道跟蹤，配合窄帶補償器，實現(xiàn)了提高系統(tǒng)中頻段抗干擾能力的目標，同時保證了系統(tǒng)良好的魯棒穩(wěn)定性。