内模控制器设计

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内模控制器设计

目前，经过多年的发展，内模控制器的设计方法研究己取得了一定成果。线性系统内模控制器设计简单，分为模型完全可逆和模型不完全可逆两种情况；当模型完全可逆时控制器由模型的逆和合适的滤波器组成；当模型不完全可逆时可以分为可逆和不可逆两部分，控制器由模型可逆部分的逆和合适的滤波器组成；典型的设计方法有预测控制法、零极点对消法、有限拍法等。

各种控制方法互相渗透、取长补短是自动控制领域的发展趋势，许多学者将内模控制方法与其他各种控制方法相结合，以便能够更好的发挥内模控制的优势，利用各种控制方法的不同组合产生了多种复合控制方法，主要有内模控制与预测控制、最优控制、自适应控制、鲁棒控制等控制方法相结合的组合。

(1)内模控制与预测控制组合

华建兴等在对象脉冲响应序列的基础上，提出了型内模控制器设计的新方法，设计方案中加入了矩阵QR分解。席裕庚等提出了内模控制与预测控制相结合，并详细分析了系统的稳定性和鲁棒性，并针对控制器参数的选取提供了理论方法预测控制的优点是能够校正模型误差反馈，缺点是计算较为复杂，所以在实际应用难以实现。

(2) 内模控制与自适应控制组合

内模控制与自适应控制相结合由来已久，张井岗等以内模控制的结构为基础，设计了自适应控制与内模控制相结合的方案，既增强了系统抗干扰能力，又使系统具有较强的鲁棒性，改善了系统的性能。等提出的自适应内模控制并在模型辨识中运用了遗传算法，取得了较好的仿真结果，但由于遗传算法的寻优速度较慢，在所以难以在实际控制中广泛运用。等给出了完整的自适应内模控制的设计方案，内容包括在线修正线性模型参数、在线调节内模控制器参数，并且实现了由单变量系统推广到多变量系统，由连续系统推广到离散系统.

(3) 内模控制与其它控制组合

基于内模控制结构的控制方法是比较成熟的方法，保留了控制的优点，同时简化了复杂的参数设计过程，广泛应用于实际工业生产过程中。对于非线性系统的内模控制，宋夫华丨提出用支持向量机求非线性系统的逆系统方法，将非线性系统与所求得的逆系统串联得到伪线性系统，进而运用内模控制方法进行控制。等提出基于小波网络的内模控制方法，具体过程是先用小波网络求出对象的逆模型，然后将所求得的逆模型与原始模型串联组成伪线性系统，进而将内模控制方法运用于伪线性系统。

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