非线性系统内模控制

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非线性系统内模控制

内模控制研究现状

内模控制方法是一种鲁棒控制方法，其设计结构和原理简单，整定参数方便，并且能够获得良好的控制性能和鲁棒性，在工业控制领域受到广泛的重视。内模控制方法在增强系统的鲁棒性和抗干扰性方面获得了良好的效果。内模控制方法在快响应和慢响应的工业过程控制中都应用广泛，与传统的控制方法相比内模控制方法具有更好的控制效果。

内模控制的实际应用

内模控制方法最早成功应用于化工领域，随后发展到伺服系统的控制，张井岗等在快速响应的电机控制中运用内模控制取得良好的控制效果；陈庆伟等采用双口控制实现了伺服系统高阶无静差跟踪；等提出内模控制方法处理交流电机电流控制量饱和问题；等对多变量开关磁阻电机采用非线性内模控制方法；采用鲁棒内模控制方法实现了对低功率交流感应伺服驱动器的控制用硬件实现控制算法。总体来说，线性内模控制在工业生产中有大量的应用实例，非线性内模控制应用例子较少，主要还停留在仿真研究阶段，如果很好的解决饱和、时滞等非线性环节带来的不利影响，不能保证系统的鲁棒性和稳定性，非线性内模控制方法很难广泛应用到实际工业过程中。

内模控制结构的改进

在实际工业过程中，控制量的饱和是内模控制的主要困难之一，导致出现现象。饱和非线性对内模控制系统的稳定性没有影响，但会使内模控制系统跟踪出现静差，并且丧失鲁棒伺服性能。前人通过改进内模控制器结构来克服现象。等在内模控制中提出了模型状态反馈预测算法；等分析了内模控制中控制量饱和时产生静态误差的原因，提出一种两自由度的新型内模控制结构实现抗饱和作用；和针对不同类型的控制对象提出了一种基于鲁棒性改进的内模控制结构，对模型误差进行反馈补偿后加入到过程对象的输入端，使系统的抗干扰性和鲁棒性得到了增强

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