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九点控制闭环特性的研究与仿真
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2009-08-13
mintsy
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九点控制器是根据偏差和偏差变化的大小在相平面上采用不同的作用力使系统达到控
制要求的控制器。本文首先在相平面上对控制力K0的作用范围进行了调整，用以消除稳态误差；其次，分析了九点控制系统的稳定性和抗干扰性能与九个作用力的关系；最后，仿真比较了单位阶跃输入时九点控制与闭环PID控制系统的抗干扰能力，仿真结果表明该控制器不仅能使开环不稳定系统稳定而且具有良好的抗干扰能力，验证了理论分析的有效性。
典型的闭环控制系统的特征是：测量需要控制的某个输出变量，把它和期望输出变量值
相比较，然后用得到的误差来校正系统的输出，最终使系统稳定在期望输出上。张南纶先生提出的九点控制方式是以相平面为工具，将系统动态过程划分为九个运行模式,并给出每个运行模式下的控制作用，通过九个控制力合力的作用，使系统稳定在期望输出上[2]。相平面上的九个区域使控制系统在每个控制区内是开环控制，而对整个系统而言又有闭环系统特征，是一个闭环为主导的开环系统——闭开环系统。图1 给出了九点控制系统的基本结构[3] ，其反馈向量与设定值比较，可以确定误差e 和误差的导数e&，通过对e 和e&的判断，来确定此时刻控制力的Ki（i =0，1±，2±，3±，4±）选择。
制要求的控制器。本文首先在相平面上对控制力K0的作用范围进行了调整，用以消除稳态误差；其次，分析了九点控制系统的稳定性和抗干扰性能与九个作用力的关系；最后，仿真比较了单位阶跃输入时九点控制与闭环PID控制系统的抗干扰能力，仿真结果表明该控制器不仅能使开环不稳定系统稳定而且具有良好的抗干扰能力，验证了理论分析的有效性。
典型的闭环控制系统的特征是：测量需要控制的某个输出变量，把它和期望输出变量值
相比较，然后用得到的误差来校正系统的输出，最终使系统稳定在期望输出上。张南纶先生提出的九点控制方式是以相平面为工具，将系统动态过程划分为九个运行模式,并给出每个运行模式下的控制作用，通过九个控制力合力的作用，使系统稳定在期望输出上[2]。相平面上的九个区域使控制系统在每个控制区内是开环控制，而对整个系统而言又有闭环系统特征，是一个闭环为主导的开环系统——闭开环系统。图1 给出了九点控制系统的基本结构[3] ，其反馈向量与设定值比较，可以确定误差e 和误差的导数e&，通过对e 和e&的判断，来确定此时刻控制力的Ki（i =0，1±，2±，3±，4±）选择。
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