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1、第第第第15151515讲讲讲讲 自动控制系统结构设计自动控制系统结构设计自动控制系统结构设计自动控制系统结构设计(3)(3)(3)(3)（1）多变量控制状态反馈控制状态方程：BUAXXDUCXYUBYACDdtXX状态反馈控制 UBYACDdtXXK被控对象ER状态反馈：（2）)()(tKXtU)()()(tXBKAtX0)(BKAsI（3）（4）如果状态反馈后的闭环特征方程：1122()()()0nnsasasa（5）比较（5）式和（4）式，可以获得K（2）多变量控制解耦控制解耦控制：1u2u1y2y)(11sw)(12sw)(21sw)(22sw1u2u)(11sk)(12sk)(21s
2、k)(22sk解耦器解耦器被控对象被控对象11y12y21y22y)11(111sTi)11(112sTi1r2r控制器控制器1e2e()()()Y sA s U s)()()()(11122212swswsksk0)()()()(22121211skswsksw0)()()()(21221121skswsksw)()()()(22211121swswsksk1)()(2211sksk)()()(111212swswsk)()()(222121swswsk一般选择，18644.19)(,16546.6)(,112609.18)(,110028.12)(1802242021180126011se
3、swseswseswseswssss解耦控制实例：11260110024766.1110028.12112609.18)()()(12060180111212sseseseswswsksss165418643402.018644.1916546.6)()()(240180420222121sseseseswswsksss01000200030004000-0.100.10.20.3tu101000200030004000-0.2-0.100.10.2tu20100020003000400000.511.5ty10100020003000400000.511.5ty2解 耦解 耦解 耦解 耦不
4、解 耦不 解 耦不 解 耦不 解 耦效果对比：（3）多变量控制协调控制1u2u)(1sY)(11sw)(12sw)(21sw)(22sw)(1sR)(2sR)(2sY1e2e)(11sGc)(21sGc)(12sGc)(22sGc协调控制器协调控制器被控对象被控对象1Y2Y1e2e被控对象22)1.241(28.0)7.31(425.0sss)93.621)(34.221(7145.02154.0ss2)301(12.0s)6.531)(541(6369.0ss11y12y22y21y21PI12PI协调控制器1u2u11PI22PI1R2R02004006001234tU10200400600051015tU2020040060000.511.5tY10200400600-1012tY2协 调协 调不 解 耦不 解 耦静 态 解 耦静 态 解 耦静 态 解 耦静 态 解 耦协 调协 调不 解 耦不 解 耦