1 引言
内膜控制[1] (Internal Model Control,简称IMC)是一种重要的控制结构,它是在控制反馈控制基础上变换产生的。其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆,对单变量系统而言内模控制器取为模型最小相位部分的逆,并通过附加低通滤波器以增强系统的鲁棒性。与传统的反馈控制相比,它能够清楚地表明调节参数和闭环响应及鲁棒性的关系,从而兼顾性能和鲁棒性。IMC-PID参数整定方法只有一个需整定参数,且与闭环响应速度和鲁棒性直接相关,由于其性能优越,设计思路清晰,步骤简单,使其在控制领域和工程应用领域得到了普遍的重视。
2 内膜控制结构
内模控制系统的一般结构如图1示,其中GIMC(s)表示内模控制器,GP(s)表示过程,G’P(s)表示过程模型,Gd(s)表示扰动通道传递函数。r为给定输入,u为控制量,y为对象输出,为模型输出,d为外界干扰。为了清楚内模控制系统与简单反馈控制系统结构的关系[3],
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