基于自适应逆控制

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1、中国电工技术学会电力电子学会第十届学术年会论文集基于自适应逆控制实现的直流调速系统杨国良燕山大学教务处，秦皇岛066004摘要将自适应逆控制理论应用于直流调速系统，解决了常规反馈控制系统中存在的系统跟随性与抗扰性需折衷问题;利用其扰动消除器消除电机参数摄动及负载扰动对系统动、静态性能的影响。理论分析及仿真实验表明，自适应逆控制系统比常规反馈控制系统具有更好的稳定性、抗扰性、鲁棒性。关键词自适应逆控制;反馈控制;抗扰性;鲁棒性TheDCVariableSpeedSystemBasedInverseControlYangguoliangYanshanUniversit

2、yQinhuangdao066004Abstract:ThispaperappliesadaptivecontroltheorytoDCvariablespeedsystemforthefirsttime.Itsolvestheproblemofinstability,whichliesintheroutinefeedbackcontrolsystem.Theproblemoffollowingmustmakecompromisewithdisturbancerejection.Thetheoriesandtheexperimentsdemonstratethat

3、theadaptiveinversecontrolsystemhasincomparablemeritsovertheroutinefeedbackcontrolsysteminterms-ofstability,disturbancerejectionandrobustness.Keywords:adaptiveinversecontrol;feedbackcontrol;disturbancerejection;robustness1引言自适应逆控制(AdaptiveInverseControl)应用在控制系统中的信号流动，而是用于控制系统中对象的参控制系统和

4、调节器设计中，这是一种很新颖的途径，目数摄动及外部扰动，自适应逆控制设计了一种特殊的反前引起了国内外许多专家学者的关注。它用被控对象传馈结构，它可以消除对象的参数摄动及外部扰动而不改递函数的逆作为串联控制器来对系统的动态特性作开环变对象的动态特性，从而避免了因反馈而可能引起的不控制，同时又能做到对系统动态特性的控制与对象扰动稳定问题，同时又能做到对系统动态特性的控制与对象的控制分开处理而互不影响。将这一理论应用于直流调扰动的控制分开处理而互不影响，如图1所示。速系统，从而避免了因反馈而可能引起的不稳定问题及2.1对系统动态特性的控制系统跟随性与抗扰性需折衷等问题。

5、仿真结果表明，自自适应逆控制对系统动态特性采用的是逆控制的思适应逆控制系统具有抗扰性好、鲁棒性强等特点。该方想，当控制器的传递函数是对象本身传递函数的逆时，案是对传统反馈闭环控制方案的一种挑战。控制器与对象的级联传递函数就是1，使得系统输出跟随输人，它只涉及开环控制问题，这样的控制是简单的、2自适应逆控制策略稳定的、鲁棒的、而且是精确的。自适应逆控制利用其传递特性是欲被控制对象特性2.2对扰动的消除的逆的串联控制器来达到系统动态特性的开环控制;和自适应逆控制对对象扰动的消除采用是扰动消除传统的反馈控制不同，自适应逆控制采用反馈不是为了中国电工技术学会电力电子学会第

6、十届学术年会论文集ω*K1/RRωrrS∑∑G(s)CTs+1Ts+1CTsSiemG(s)m−1G(s)m图2自适应逆控制实现的直流调速控制系统原理框图4自适应逆控制的直流调速系统的特点(1)稳定性图1自适应逆控制原理框图当控制器的传递函数是对象本身传递函数的逆时，系统技术的，对象输人既驱动对象，又驱动它的模型(它是没为输出跟随输人的开环控制系统，由于对象及对象模型有噪声和扰动的)，对象输出和对象模型输出之差就是对是稳定的，只要逆模型是稳定的就可保证该自适应逆控象的参数摄动和扰动，用该噪声和扰动去驱动模型的逆，制系统是稳定的。并在对象输人中被减去，最终的效果就是

7、在对象输出中消除对象参数摄动和扰动(见图1)(2)抗扰性从对象扰动注入点到对象输出的传递函数从对象扰动注人点到对象输出的传递函数1−Gm(s)Gq(s)1−Gm(s)Gq(s)W(s)=(1)W(s)=(3)BC1+Gp(s)Gq(s)−Gm(s)Gq(s)1−Gp(s)Gq(s)−Gm(s)Gq(s)式中Gp(s)—对象;-1当Gq(s)=Gm(s)，扰动输出的传递函数为0，自适应逆G(s)—对象模型;控制不是抑制扰动而是消除扰动。mG(s)—逆对象模型。(3)鲁棒性q考虑被控对象参数时变时，其模型可以表示为在理想的正模型和逆模型条件下，即G(s)=G−1(s)

8、，可见输人