[发明专利]一种ITAE最优N型系统构建方法

权利要求书

1.一种ITAE最优系统的构建方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1、首先，确定所要构建的系统的阶数m和型别n，并获得该系统的闭环传递函数标准型；其中，n,m均为整数，且0≤n≤m；

然后，采用参数优化搜索算法，按照多目标优化的ITAE指标对所述闭环传递函数寻求所述系统的ITAE最优参数β_i；其中，i＝m-1,m-2,...,1；

最后，根据获得的系统ITAE最优参数β_i，得到ITAE最优系统的开环传递函数；

步骤2、对于相对阶数为k的被控对象，通过采用k+1阶的扩张状态观测器ESO对所述被控对象的输出进行状态反馈，由此将被控对象化简成积分串联标准型或欠标准型的广义被控对象，其传递函数为：

Gp_ESO(s)=1sp(sk-p+βm-1sk-p-1+βm-2sk-p-2...+βn)]]>

其中，0≤p≤k,且p,k均为整数，k-p＝m-n；s为微分算子，β_n，…β_m-2，β_m-1即为步骤1获得的ITAE最优系统的参数β_i中的部分参数值；

步骤3、在步骤2获得的被控对象传递函数的基础上，设计ITAE最优N型控制器，通过串联多个PID控制器和/或PI控制器来配置零点，由此构成ITAE最优N型控制器的传递函数：

ITAEctrl(s)=βn-1sn-1+βn-2sn-2+...+β1s+1sn-p]]>

该ITAE最优N型控制器传递函数与步骤2得到的被控对象传递函数共同形成步骤1所述的ITAE最优系统的开环传递函数；

步骤4、将步骤3得到的ITAE最优N型控制器的输出作为步骤2得到的广义被控对象的输入，由此构建得到对应的阶数为m、型别为n的ITAE最优系统。

2.如权利要求1所述的一种ITAE系统的构建方法，其特征在于，所述参数优化搜索算法包括遗传算法、模拟退火和粒子群算法。