解耦控制(decoupling control)是一種多變量系統(tǒng)控制的有效手�。解耦控制是指通過解耦環(huán)節(jié),使存在耦合的被控過程中的每個控制變量的變化只影響與其配對的被控參數(shù),而不影響其他控制回路的被控參�(shù)的過程�
解耦系�(tǒng)的目的是尋求適當(dāng)?shù)目刂�?,使輸入輸出相互�(guān)�(lián)的多變量系統(tǒng)實現(xiàn)每一個輸出僅受相�(yīng)的一個輸入所控制,每一個輸入也僅能控制相應(yīng)的一個輸�,以此構(gòu)成獨立的單回路控制系�(tǒng),獲得滿意的控制性能�
由相對增益和系統(tǒng)耦合�(guān)系可以將解耦控制系�(tǒng)分為以下4類:
1.相對增益均為0(或1)通道間無耦合,可以根�(jù)相對增益顯示的輸入輸出配對實�(xiàn)系統(tǒng)無耦合控制�
2.相對增益�(shù)值均接近�1(或0�,通道間存在弱耦合,系�(tǒng)可近似按無耦合處理,要求較高時刻采取抗干擾措施實現(xiàn)良好解��
3.相對增益大于1(小�0),系統(tǒng)間存在正反饋,應(yīng)對系�(tǒng)采取適當(dāng)?shù)恼ù胧┫答�?/FONT>
4.相對增益�0.5附近,系�(tǒng)通道間存在強(qiáng)耦合,應(yīng)采取解耦措��
解耦控制的�(shè)計方法主要有三種� 1.前饋�(bǔ)償解耦設(shè)� 前饋解耦環(huán)節(jié):N 根據(jù)不變性原理得� U1(s)G21(s)+U1(s)N21(s)G22(s)=0 U2(s)G12(s)+U2(s)N12(s)G11(s)=0 推出:N21(s)=G21(s)/G22(s) N12(s)=-G12(s)/G11(s) 將前饋解耦環(huán)節(jié)和整個控制系�(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一�,在�(jīng)過等效變化即可直觀的看到消除耦合的效果� 2.對角矩陣解耦設(shè)� 其具體思路是解耦環(huán)節(jié)的傳遞函�(shù)N(s)與被控過程的傳遞函數(shù)G(s)的乘積Gp(s)成為對角�,消除多變量被控過程變量之間的相互耦合� 3.單位矩陣解耦設(shè)� 與對角矩陣解耦設(shè)計大同小�
在設(shè)計解耦控制系�(tǒng)前需要處理的先行工作�
1.控制變量與被控參�(shù)的配��
2.部分解耦。部分解耦是指有選擇性的解�,在選擇時可根據(jù)被控參數(shù)的相對重要性和被控參數(shù)的響�(yīng)速度�
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