基于等效开环传递函数的自抗扰控制设计与应用

刘俊奕

摘要：针对多变量耦合系统，目前分散自抗扰控制器的设计往往存在着设计过程复杂，参数调整繁琐的问题。为了解决该问题，提出了一种基于等效开环传递函数的自抗扰控制方案。充分利用各回路间耦合信息，将多变量系统等效为多个单回路过程，进而针对单回路模型分别设计各回路的自抗扰控制器，避免了因耦合影响而导致的反复调参问题。利用自抗扰控制器能够对模型不确定性进行估计和补偿的特点。从而可达到有效抑制等效误差对闭环性能不利影响的效果。实验结果袁明。该方案具备较强的解耦能力，而且参数整定方便，设计过程简洁。

关键词：自抗扰控制：等效开环传递函数

1引言

在现有的多变量控制方案中，分散PID在过程控制领域仍然占据主导地位，但是，该方案在解决强耦合復杂系统时，难以取得理想的控制效果。为解决该问题，Vu和Lee提出了一种不依赖于控制器的等效开环传递函数（Effective Open-loop Transfer Function，EOTF）的概念，并针对多变量系统设计了分散PI/PID控制器，然而由于在等效过程中需要多次进行近似处理，该方法得到的等效模型不可避免地会存在一定误差，故基于此模型设计的分散PID控制器在应用到实际对象时，极有可能会出现性能恶化，甚至不稳定。

2问题描述