一种新的高阶数字PID控制器设计方法

摘要

针对参数已知,但存在时间延迟和未知外部干扰的离散非线性系统,讨论PID通用数字控制器的设计方法.首先通过引入差分算子建立被控系统模型,然后以此为基础使用极点配置方法为其设计高阶数字PID跟踪控制器,其参数可以通过求解相应的Diophantine方程得到.将差分算子作为控制器的基本运算模块,与现有的以延迟算子作为基本运算模块的方法相比较,这种方法不仅能够减少Diophantine方程的求解运算量,而且能够保证被控对象的输出跟随期望的输出.最后,数值仿真结果验证了该方法的有效性.