[发明专利]多阶跟踪环电路及其控制方法

权利要求书

1.一种多阶跟踪环电路，其特征在于，所述多阶跟踪环电路包括：第一积分器、第二积分器、第一加法器、第二加法器、第一乘法器Ki、第一乘法器Kp、第一非线性控制模块及第二非线性控制模块；

所述第一加法器的第一输入端连接输入信号，第一加法器的第二输入端连接第二积分器的输出信号，第一加法器的输出端分别连接第一非线性控制模块的输入端、第二非线性控制模块的输入端；

所述第一非线性控制模块的输出端连接第一乘法器Ki的输入端，第二非线性控制模块的输出端连接第二乘法器Kp的输入端；

第一乘法器Ki的输出端连接第一积分器的输入端，第一积分器的输出端连接第二加法器的第一输入端；第二乘法器Kp的输出端连接第二加法器的第二输入端，第二加法器的输出端连接第二积分器的输入端，第二积分器的输出端输出设定输出信号。

2.根据权利要求1所述的多阶跟踪环电路，其特征在于：

所述第一非线性控制模块的控制方程如下：

y1＝f_Ki(x)＝x(1+a_i1|x|+a_i2|x|²+a_i3|x|³+…)；

所述第二非线性控制模块的控制方程分别如下：

y2＝f_Kp(x)＝x(1+a_p1|x|+a_p2|x|²+a_p3|x|³+…)；

其中，a_i1、a_i2、a_i3、…和a_p1、a_p2、a_p3、…均为常数，x为两个模块的输入信号；y1、y2为输出信号，分别用于驱动后续的积分支路和线性支路。

3.根据权利要求1所述的多阶跟踪环电路，其特征在于：

所述多阶跟踪环电路进一步包括：

第一调整模块，连接第一非线性控制模块的输出端或/和第一乘法器Ki的输出端，用以调整设定输出信号；

第二调整模块，连接第二非线性控制模块的输出端或/和第二乘法器Kp的输出端，用以调整设定输出信号。

4.根据权利要求1所述的多阶跟踪环电路，其特征在于：

所述多阶跟踪环电路进一步包括：

第一限幅处理模块，连接第一非线性控制模块的输出端或/和第一乘法器Ki的输出端，用以对设定输出信号做限幅处理；

第二限幅处理模块，连接第二非线性控制模块的输出端或/和第二乘法器Kp的输出端，用以对设定输出信号做限幅处理。

5.根据权利要求4所述的多阶跟踪环电路，其特征在于：

所述第一限幅处理模块限定的幅值由跟踪误差、电路保持稳定而最高能承受的加速倍数和噪声滤波性能决定；

所述第二限幅处理模块限定的幅值由跟踪误差、电路保持稳定而最高能承受的加速倍数和噪声滤波性能决定。

6.一种多阶跟踪环电路的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

通过第一非线性控制模块驱动多阶跟踪环的积分支路，通过第二非线性控制模块驱动多阶跟踪环的线性支路。