PI型自抗扰广义预测控制的性能分析

摘要

为克服自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)算法在大时滞系统中的局限性,减小PI型广义预测控制(PI-type generalized predictive control,PI-GPC)算法的在线计算量,我们在先前的研究中提出了PI型自抗扰广义预测控制(PI-type active disturbance rejection generalized predictive control,PI-ADRGPC)算法.本文通过频域分析方法,对PI-ADRGPC算法进行了稳定性分析,利用PI-ADRGPC算法离散形式的开环传递函数绘制其伯德图,分析了参数变化对PI-ADRGPC性能的影响.通过绘制奈奎斯特曲线,分析了PI-ADRGPC算法的稳定性.通过控制一阶惯性环节以及船舶航向控制系统验证了所提出算法的性能.研究结果表明:与AD-RC-GPC算法相比,PI-ADRGPC算法的响应速度更快、控制效果更好.