專利名稱：一種多模重復(fù)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型提出了一種多模重復(fù)控制器，用于根據(jù)諧波幅值的分布規(guī)律，單獨(dú)靈活地調(diào)節(jié)各類諧波所對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)快速無靜差跟蹤或消除的目的，屬于工業(yè)控制的重復(fù)控制器領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
多年來，周期性信號(hào)的跟蹤和擾動(dòng)抑制補(bǔ)償問題一直是眾多研究人員關(guān)注的課題，而基于內(nèi)模原理的重復(fù)控制就是一種十分有效的控制手段。一般的重復(fù)控制器采用延遲時(shí)間τ為Τ。的延遲環(huán)節(jié)來構(gòu)造基波周期為Τ。的周期信號(hào)的內(nèi)模，并將之嵌入控制回路中，從而能夠?qū)υ摲N周期性信號(hào)(包括正弦基波及其各次諧波)實(shí)施靜態(tài)無差跟蹤控制或擾動(dòng)消除，但是無法根據(jù)各類諧波幅值分布的規(guī)律單獨(dú)靈活的調(diào)節(jié)各類諧波所對(duì)應(yīng)的增益，實(shí)際當(dāng)中重復(fù)控制器多以數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)該周期性信號(hào)的內(nèi)模，其所占用的內(nèi)存單元數(shù)目至少為N(其中N = T。/Ts為整數(shù)，Ts為采樣時(shí)間)。然而在實(shí)際應(yīng)用中，需要跟蹤或消除的各類諧波幅值的分布并不是均勻的，例如三相整流負(fù)載給電源系統(tǒng)所造成的諧波污染大部分集中于f5k±l(k= 1,2,...)次諧波頻率處，其他次諧波頻率處的諧波幅值則很小。 若采用一般的重復(fù)控制器來消除這類諧波，會(huì)出現(xiàn)周期性擾動(dòng)消失非常緩慢的現(xiàn)象，往往無法滿足實(shí)際系統(tǒng)對(duì)控制性能的要求。若能提出新的重復(fù)控制器，根據(jù)諧波幅值的分布規(guī)律，單獨(dú)靈活地調(diào)節(jié)各類諧波所對(duì)應(yīng)的增益系數(shù)，并通過改造控制器中信號(hào)的內(nèi)模，將其最大控制延遲時(shí)間縮短，將能夠大大提高系統(tǒng)消除擾動(dòng)的速度。因此仍有必要對(duì)重復(fù)控制技術(shù)做進(jìn)一步的研究。

實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問題本實(shí)用新型的目的是提出一種多模重復(fù)控制器，該重復(fù)控制器由η個(gè)子重復(fù)控制器模塊組以并聯(lián)相加方式組成，其中各子重復(fù)控制器模塊分別用于不同的特定類諧波的無靜差跟蹤或消除，從而可根據(jù)各類諧波幅值分布的具體情況，單獨(dú)調(diào)節(jié)相應(yīng)的子重復(fù)控制器模塊組的重復(fù)控制增益系數(shù)，通過并行計(jì)算的方式達(dá)到更快實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無靜差跟蹤或消除的目的。技術(shù)方案本實(shí)用新型為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的一種多模重復(fù)控制器，包括以并聯(lián)相加方式組合而成的η個(gè)子重復(fù)控制器模塊組和一個(gè)加法環(huán)，其中所述重復(fù)控制器的輸入端分別接每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組的輸入端，每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組的輸出端接加法環(huán)的輸入端；每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組都包括重復(fù)控制增益模塊、指數(shù)增益模塊、時(shí)間延遲模塊和加法環(huán)，其中重復(fù)控制增益模塊的輸出端和時(shí)間延遲模塊的輸出端接加法環(huán)的輸入端，加法環(huán)的輸出端串接指數(shù)增益模塊后接時(shí)間延遲模塊的輸入端，加法環(huán)的輸出端同時(shí)作為對(duì)應(yīng)子重復(fù)控制器模塊組的輸出端。[0007]所述時(shí)間延遲模塊的輸出端分別串接濾波器，所述時(shí)間延遲模塊分別帶有阻尼增益系數(shù)。所述時(shí)間延遲模塊為模擬或數(shù)字時(shí)間延遲模塊。有益效果1、本實(shí)用新型所提出的這種多模重復(fù)控制器可根據(jù)各類諧波幅值分布的規(guī)律，單獨(dú)靈活的調(diào)節(jié)各類諧波對(duì)應(yīng)的子重復(fù)控制增益系數(shù)，從而既可實(shí)現(xiàn)對(duì)全部諧波的無靜差跟蹤或擾動(dòng)抑制，又能極大地提高系統(tǒng)消除擾動(dòng)的速度。2、本實(shí)用新型所提出的這種多模重復(fù)控制器中η個(gè)子重復(fù)控制器模塊組是以并聯(lián)相加方式組合成的，而每一個(gè)子重復(fù)控制器模塊組都可消除或跟蹤特定類的諧波，以第 i(i = 0，1，...，n-l)個(gè)子重復(fù)控制器模塊組為例，跟蹤或消除(士nk+i)次諧波，所以每一個(gè)子重復(fù)控制器模塊組都可視為一個(gè)獨(dú)立的重復(fù)控制器進(jìn)行設(shè)計(jì)其重復(fù)控制增益系數(shù)，從而增加了設(shè)計(jì)的靈活性。3、本實(shí)用新型所提出的這種多模重復(fù)控制器中η個(gè)子重復(fù)控制器模塊組是以并聯(lián)相加方式組成的，其最大延遲時(shí)間只相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間延遲環(huán)節(jié)的最大延遲時(shí)間為(Τ。/η) << T0,因此響應(yīng)速度要比一般的重復(fù)控制器快得多。

圖1是本實(shí)用新型提出的多模重復(fù)控制器。圖2是圖1的數(shù)字實(shí)現(xiàn)形式，為多模數(shù)字重復(fù)控制器。圖3是在圖1基礎(chǔ)上加入阻尼增益系數(shù)和濾波器的改進(jìn)的多模重復(fù)控制器。圖4是圖3的數(shù)字實(shí)現(xiàn)形式，為改進(jìn)的多模數(shù)字重復(fù)控制器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明本實(shí)用新型所提出的多模重復(fù)控制器結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示，其傳遞函數(shù)為
權(quán)利要求1.一種多模重復(fù)控制器，其特征在于包括以并聯(lián)相加方式組合而成的《個(gè)子重復(fù)控制器模塊組和一個(gè)加法環(huán)，其中所述重復(fù)控制器的輸入端分別接每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組的輸入端，每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組的輸出端接加法環(huán)的輸入端；每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組都包括重復(fù)控制增益模塊、指數(shù)增益模塊、時(shí)間延遲模塊和加法環(huán)，其中重復(fù)控制增益模塊的輸出端和時(shí)間延遲模塊的輸出端接加法環(huán)的輸入端，加法環(huán)的輸出端串接指數(shù)增益模塊后接時(shí)間延遲模塊的輸入端，加法環(huán)的輸出端同時(shí)作為對(duì)應(yīng)子重復(fù)控制器模塊組的輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多模重復(fù)控制器，其特征在于所述時(shí)間延遲模塊的輸出端分別串接濾波器，所述時(shí)間延遲模塊分別帶有阻尼增益系數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多模重復(fù)控制器，其特征在于所述時(shí)間延遲模塊為模擬或數(shù)字時(shí)間延遲模塊。
專利摘要本實(shí)用新型公布了一種多模重復(fù)控制器，所述控制器包括以并聯(lián)方式組合的n個(gè)子重復(fù)控制器模塊組和一個(gè)加法環(huán)，其中第i(i=0,1,…,n-1)個(gè)子重復(fù)控制器模塊組用于實(shí)現(xiàn)對(duì)(±nk+i)次諧波的無靜差跟蹤或消除，每個(gè)子重復(fù)控制器模塊組包括一個(gè)重復(fù)控制增益模塊，一個(gè)指數(shù)增益模塊、一個(gè)時(shí)間延遲模塊和一個(gè)加法環(huán)。本實(shí)用新型為提高控制系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力，還給出了加入阻尼增益系數(shù)和濾波器的改進(jìn)的多模重復(fù)控制器以滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。
文檔編號(hào)G05B11/32GK202008584SQ20112007590
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2011年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月21日
發(fā)明者盧聞州, 周克亮 申請(qǐng)人:東南大學(xué)