[发明专利]一种预测PI算法和组合积分环节相结合的直流调速系统

摘要

本发明提供了一种预测PI算法和组合积分环节相结合的直流调速系统，其特征在于：包括串联的组合积分环节与预测PI控制器；通过组合积分环节对输入电压信号进行滤波，使其均匀上升；组合积分环节输出信号送至预测PI控制器，预测PI控制器输出信号送至直流电动机，直流电动机的输出值反馈至预测PI控制器输入端。本发明采用组合积分环节与预测PI算法相结合的控制策略，对输入信号进行均值滤波，使偏差电压在启动时不至于突然过大，起到了限流作用；预测PI控制器可以有效控制系统的稳态与动态性能。本发明在起到限流保护的基础上，系统的快速性得到明显改善，系统的稳态性能和抗干扰能力优越，同时抗扰性能和鲁棒性强。

主权项

1.一种预测PI算法和组合积分环节相结合的直流调速系统，其特征在于：包括串联的组合积分环节与预测PI控制器；通过组合积分环节对输入电压信号进行滤波，使其均匀上升；组合积分环节输出信号送至预测PI控制器，预测PI控制器输出信号送至直流电动机，直流电动机的输出值反馈至预测PI控制器输入端；所述组合积分环节的传递函数为：其中，τ为延时常数，改变τ的取值可以改变系统初始响应时间；所述预测PI控制器的输入输出关系为：U(s)＝GC1(s)E(s)‑GC2(s)U(s)K＝KpKsα/Ce其中，E(s)为误差传递函数，即组合积分环节输出信号与直流电动机的输出值反馈之间的误差，也就是预测PI控制器的输入；U(s)则为预测PI控制器的输出；λ1，λ2为常数，Tm为机电时间常数，Tl为电磁时间常数，Ts为滞后时间常数，Kp为比例放大系数，Ks为整流环节放大系数，α为转速反馈系数，Ce为电动机在额定磁通下的电动势系数。