D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1993.01.016 第15卷第4期 北京科技大学学报 Vol.15 No.4 1993年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.1993 自校正内模控制器 舒迪前· 摘要：介绍了内模控制器(MC的基本原理，给出了系统存在不稳定零点和极点时的设 计方法.最后给出了当参数未知或缓慢变化时的自校正控制算法。 关键词：内模控制，非参数模型，自校正控制 Self-tuning Internal Model Controller Shu Digian' ABSTRACT:The fundamental principle of Internal Model Controller (IMC)is introduced.The design method of the controller when the system has unstable zeroes and poles is proposed.In the end,when the parameters are unknown or slow time-varying the self-tuning control methods are also given. KEY WORDS:internal model control,non parametric model,self-tuning control 随着现代控制理论的发展，一些新型控制方案相继问世。但这些方案大都依赖于对象 的数学模型，从而使得它们在工业过程中的应用受到限制，于是人们试图寻求对模型精度 要求低，在线计算方便，控制质量好的控制方案。内模控制(IMC)川、模型算法控制 (MAC)2和动态矩律控制(DMC)等预测控制算法，就是在这一基础上发展起来的。 它们都是基于对象的脉冲响应或阶跃响应这类非参数模型，应用内模控制原理来设计的。 由于其控制器设计简单，跟踪调节性能好，鲁棒性强，能消除干扰影响，因而受到广泛注 意和重视。本文讨论内模控制原理、控制器设计方法及自校正内模控制器等问题。 1内模控制原理 内模控制器的基本结构如图1所示，图中G(Z)为被控对象，G(Z)为对象数学模 型即内部模型，Gc(Z)为内模控制器，GZ)为反馈滤波器，G,(Z)为参考输人滤波 器，H为修正系数，y,“分别被控对象的输出和输入量，w,y:分别为输入设定值和经输 人滤波器柔化后的输人参考轨线，”为外部干扰量。 ◆【99209-17收稿第一作者：男，64岁，教授 *自动化系(Department of Automation)第 卷第 期 一 年 忍 月 北 京 科 技 大 学 学 报 卯 自校正 内模控制器 舒迪前 ’ 摘要 介绍 了 内模控制器 的 基本原理 ， 给 出 了 系统存 在不稳定零点和极 点时 的设 计方法 最后给 出了 当参数未知或缓慢变化时的 自校正控制算法 关键词 内模控制 ， 非参数模型 ， 自校正 控制 “ 匆 ， 于 卜 ， ， 随着现代控制理论 的发展 ， 一些 新型控制方 案相 继 问世 但这些方 案大都依赖 于对象 的数学模型 ， 从而 使得它们在工业过程 中的 应用受到 限制 ， 于 是 人们试图寻求对模型精 度 要 求低 ， 在 线 计算方 便 ， 控制质 量 好 的控制方 案 。 内模控制 、 模型 算法控制 和 动态 矩 律 控制 等预测 控制算法 ， 就是在 这一 基础 上 发展起来的 它们都是基 于对象 的脉冲响应 或 阶跃 响应 这类非参数模 型 ， 应 用 内模控制原理来设计的 由于其控制器设计简单 ， 跟踪 调节性能好 ， 鲁棒性强 ， 能消除干扰影 响 ， 因而受到 广泛注 意和 重视 。 本 文讨论 内模 控制原理 、 控制器设计方法及 自校正 内模控制 器等问题 。 内模控制原理 内模 控制 器 的 基 本结 构 如 图 所 示 。 图 中 丁 ’ 为 被控 对 象 ， ‘ ’ 为对 象 数学模 型 即 内部 模 型 ， 。 ’ 为 内模 控 制 器 ， ‘ ， 为反 馈 滤 波 器 ， ’ 为参考 输 人 滤 波 器 ， 为修正 系数 ， ， “ 分别被控对 象的输 出和输 人量 ， 、 ， 分别为输入设定值和经输 人滤 波器柔 化后的输人参考轨线 ， ， 为外部 干扰量 。 刁 一 收 稿 第 一 作者 男 ， 岁 ， 教授 自动化 系 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1993．04．016