非線性PID自抗擾控制原理研究.pdf

1、PID控制器，其以結(jié)構(gòu)簡單，易于應(yīng)用等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制中。但對于一些非線性特性明顯或干擾影響大的受控對象，PID控制器存在著快速性與超調(diào)量之間矛盾，抗干擾能力不強(qiáng)等缺點(diǎn)。因此論文以提高PID控制性能為目的，對PID控制進(jìn)行了深入分析與研究，并提出了一種自學(xué)習(xí)非線性PID抗擾控制方法。論文具體研究內(nèi)容如下:
　　(1)介紹了PID控制的研究現(xiàn)狀及其國內(nèi)外發(fā)展趨勢。從PID控制基本原理著手，介紹與分析了幾種常見的數(shù)字PID控

2、制方法，并對PID控制器中最重要的參數(shù)整定方法進(jìn)行了介紹與總結(jié)。
　　(2)由于PID控制對具有時變、非線性與強(qiáng)擾動等特性的受控系統(tǒng)，不能很好地滿足其控制性能要求。論文對具有較強(qiáng)抗擾性與魯棒性的自抗擾控制器的各組成部分進(jìn)行了深入分析與仿真驗證，并提出了其改進(jìn)方向。
　　(3)提出了一種自學(xué)習(xí)非線性PID抗擾控制方法。針對擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的非線性組合冪次函數(shù)fal會使系統(tǒng)存在高頻抖振的問題，使用一種非線性光滑函數(shù)g(x，σ)代替

3、了非線性組合冪次函數(shù)，不僅完全消除了抖振現(xiàn)象，而且也有利于對擴(kuò)張狀態(tài)觀測器的觀測精度。針對非線性誤差反饋律結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以理解和參數(shù)較多的問題，根據(jù)PID控制過程中，比例、積分、微分三個增益參數(shù)分別隨誤差變化的規(guī)律曲線，提出了將傳統(tǒng)線性PID控制律轉(zhuǎn)化為非線性PID控制律的控制思想，并使用自學(xué)習(xí)算法實(shí)時調(diào)整三個非線性增益函數(shù)的增益系數(shù)，實(shí)現(xiàn)了非線性PID自學(xué)習(xí)控制。構(gòu)建了自學(xué)習(xí)非線性PID抗擾控制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其主要由跟蹤微分器，基于非線性