[发明专利]滞后超前校正器结构参数的获取方法及装置

说明书

技术领域

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种基于人工智能的滞后超前校正器结构参数的获取方法和装置。

背景技术

自动控制是指利用控制装置使被控对象(如电机、液位系统、机床等)的工作状态按预定规律运行。图1是方框图，示出了自动控制系统的一个简单模型。在图1所示的自动控制系统中，开始时，将参考信号输入控制装置，控制装置根据输入的参考信号对被控对象进行控制，使被控对象产生输出信号，该输出信号经反馈环节反馈到控制装置输入端，并与参考信号进行比较，然后，控制装置再根据比较结果调整其对被控对象的控制，如此循环下去，最终使被控对象产生与参考信号匹配或相符的输出信号。图2是方框图，示出了图1中的自动控制系统模型的频域结构。如图2所示，从频域来看，被控对象为G_p(s)，而反馈环节为H(s)，参考信号为R(s)，输出信号为C(s)。

衡量自动控制系统性能的指标包括稳定性、稳态性能指标(如开环增益K等)、动态性能指标(如相角裕量、剪切频率等)。一般来说，仅由被控对象构成的系统性能较差，并且在很多情况下，调整系统被控对象的参数也不能使系统的各项性能指标达到要求。此时，通常在系统中引入一些附加装置，以改变系统的性能，使之满足工程要求。这些附加装置称为校正器。

校正器的类型有多种，一类常用的校正器为滞后超前校正器。图3是方框图，示出了引入滞后超前校正器后的自动控制系统的频域结构。如图3所示，滞后超前校正器G_c(s)串联在系统的前向通道中。串联的滞后超前校正器兼有滞后校正和超前校正的特点，它利用频率特性曲线中的滞后部分的幅值衰减特点提高系统的稳态精度，利用频率特性曲线中的超前部分的相角超前特性提高系统的相角裕度，适用于需同时提高稳态和动态性能的系统的校正。

具体说，对于一类常见的被控对象来说，其传递函数结构可以表示为：

GP(s)=Ks(αs+1)(βs+1)---(1)]]>

其中，K、α、β可以视为该被控对象的结构参数。而引入的滞后超前校正器的传递函数结构可以表示为：