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带有卡尔曼滤波的灰色补偿PID控制器设计

Design of grey compensation PID controller with Kalman filter

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【作者】 赵丽娜曹伟孙明戴学丰

【Author】 ZHAO Lina,CAO Wei,SUN Ming,DAI Xuefeng(College of Computer and Control Engineering,Qiqihar University,Qiqihar 161006,China)

【机构】 齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院

【摘要】 改进一类带有随机噪声的离散线性不确定系统,提出了一种带有卡尔曼滤波器的灰色补偿PID控制器设计方法.该方法分为两个阶段进行,第一阶段采用带有卡尔曼滤波器的PID控制器进行控制,对符合匹配条件的不确定参数进行估计;第二阶段经过N步后,在上述控制律基础上,按估计参数加上灰色补偿控制.研究结果表明:该方法不仅能精确估计出系统的不确定参数,实现对系统不确定部分的有效补偿,而且经过卡尔曼滤波后使系统能够有效地抑制随机噪声的干扰,增强了系统的鲁棒性.仿真结果验证了该方法的有效性,对该类系统在控制领域的应用具有一定的指导意义.

【Abstract】 In order to improve a class of discrete linear uncertain systems with random noises,a design method of grey compensation PID controller with Kalman filter is proposed in this study.The proposed method is conducted in two phases: the first phase is to control and estimate the uncertain parameter under matching conditions using a PID controller with a Kalman filter.In the second phase,after N iterations,the grey compensation control is added according to estimated parameters based on the above control rules.Simulation results show that the method can accurately estimate the uncertain parameters of the system,achieve an effective remedy for the uncertain part of the system.The system can effectively mitigate the disturbance of random noises,and enhence its robustness.This study also provides some guidence for the application of this class of systems in the control field.

【基金】 国家青年科学基金资助项目(61100103)
  • 【文献出处】 辽宁工程技术大学学报(自然科学版) ,Journal of Liaoning Technical University(Natural Science) , 编辑部邮箱 ,2012年06期
  • 【分类号】TP13
  • 【被引频次】9
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