Taylor级数在MIC-PID参数整定中的应用与应用

摘要：针对一类不稳定时滞过程pid控制器参数整定与实现，采用双环控制结构。首先对广义对象（内环）进行稳定化，然后根据内模控制原理，采用Tavlor级数展开法设计外环控制器，得到等效PID。控制器参数的整定方法。仿真结果表明，调谐后的系统不仅具有良好的鲁棒性，而且调整速度快，适用于实际工程应用。

关键词：不稳定；泰勒展开；内模控制；PID控制；稳健性

PID控制是迄今为止最常用的控制方法。具有结构简单、对模型误差具有鲁棒性、操作方便等特点。在冶金、化工、电力、轻工、机械等工业过程控制中仍得到广泛应用。在现有的PID参数整定方法中，Ziegler-Nichols法（简单ZN法）应用最为广泛。

内模控制（Internal Model Controlpid控制器参数整定与实现，IMC）是一种设计简单、跟踪性能好、实用性强的控制方法，特别适用于提高鲁棒性和抗干扰性以及大时滞系统的控制。经过多年的发展，IMC方法的应用已经从线性系统扩展到非线性和多变量系统，并产生了多种设计方法，如零一极对消法、预测控制法、PID法等。控制器设计等。在PID控制器设计中引入IMC不仅可以获得清晰的解析结果，降低参数设计的复杂性和随机性，而且容易考虑系统鲁​​棒性的要求。针对一阶不稳定时滞过程，

1 内模控制

1)内模控制原理

内模控制器与简单反馈控制结构之间的关系可用图 1 表示。

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图中，C(s)为反馈控制器，GIMC(s)为内模控制器，

为受控过程对象，G(s)为过程对象模型，R(s)为设定值输入，D(s)为扰动输入，Y(s)为系统输出值. 对于图1中的内部模型控制器，有：

2)内模控制器的设计步骤

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