一种高性能PID控制器的研究与工程应用

摘要

为了解决传统比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制器控制性能不高的问题,提出了一种理想PID(ideal PID,IPID)控制器的概念.理论研究的结果表明,在理想情况下,IPID能够实现零误差跟踪扰动和与对象模型特性无关的鲁棒控制等.对于IPID中包含的理想微分器在物理上无法实现的问题,通过运用一种新型的正弦跟踪微分器取代IPID中的理想微分器,得到了一种高性能PID(high performance PID,HPPID)控制器.HPPID控制较好克服了传统PID控制的缺点,具有良好的鲁棒性和抗扰控制性.数学分析、仿真实验和实际应用的结果验证了所提方法的有效性.