由相對(duì)增益和系統(tǒng)耦合關(guān)系可以將解耦控制系統(tǒng)分為以下4類:
1.相對(duì)增益均為0(或1)通道間無耦合,可以根據(jù)相對(duì)增益顯示的輸入輸出配對(duì)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無耦合控制;
2.相對(duì)增益數(shù)值均接近于1(或0),通道間存在弱耦合,系統(tǒng)可近似按無耦合處理,要求較高時(shí)刻采取抗干擾措施實(shí)現(xiàn)良好解耦;
3.相對(duì)增益大于1(小于0),系統(tǒng)間存在正反饋,應(yīng)對(duì)系統(tǒng)采取適當(dāng)?shù)恼ù胧┫答仯?/FONT>
4.相對(duì)增益在0.5附近,系統(tǒng)通道間存在強(qiáng)耦合,應(yīng)采取解耦措施。
解耦控制的設(shè)計(jì)方法主要有三種:
1.前饋補(bǔ)償解耦設(shè)計(jì)
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(gè)控制系統(tǒng)有機(jī)的結(jié)合在一起,在經(jīng)過等效變化即可直觀的看到消除耦合的效果。
2.對(duì)角矩陣解耦設(shè)計(jì)
其具體思路是解耦環(huán)節(jié)的傳遞函數(shù)N(s)與被控過程的傳遞函數(shù)G(s)的乘積Gp(s)成為對(duì)角陣,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)計(jì)
與對(duì)角矩陣解耦設(shè)計(jì)大同小異
在設(shè)計(jì)解耦控制系統(tǒng)前需要處理的先行工作:
1.控制變量與被控參數(shù)的配對(duì);