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多变量H_∞PI控制器参数整定方法研究
本文将就多变量H∞PI控制器参数整定方法进行研究探讨，从H∞控制和PI控制两个方面进行论述。
1.H∞控制
H∞控制是一种以约束系统输出符合要求的控制策略。尽管它已经有了将近三十年的历史，但在各种复杂系统中已被广泛应用。目前，H∞控制已成为一种应用广泛、稳定性高、系统更加灵活的控制策略。
H∞控制的目标是将系统的H∞范数降至最小，即最小化系统的敏感度函数和压缩函数。H∞控制的设计手段主要是综合出合适的输出权值与关键指标体现出系统要求和控制要求之间的协调。该控制策略在面对具有不确定性、复杂性的系统时，具有强大的抗扰能力，且可以降低系统敏感度，减少不必要的震荡。因此，H∞控制被广泛应用于飞行控制、导航控制等领域。
2.PI控制
PI控制是电子控制领域中经典的一种控制器，它只有两个控制参数：比例增益和积分时间常数。PI控制很容易被应用到各种应用场景中，并且较为简单易懂，这也是其受到广泛关注的原因之一。其基本思想是通过测量偏差和时间积分它们，使得系统能够更好地应对变化，使其尽可能接近目标变量。
3.多变量H∞PI控制器参数整定方法
在进行多变量H∞PI控制器参数整定时，需要考虑多个因素。在此，我们主要介绍基于多剖分组合优化算法的方法。
首先，将多变量控制问题转化为单变量控制问题。具体做法是通过单变量转换，在过渡期望响应的基础上平滑系统成分，同时快速开始响应瞬时要求变化。在此基础上，为了防止系统时滞，应提前计算出预测值。系统预测值的计算可以通过多项式拟合方法进行改善。
接着，应考虑采用适当的比例增益和积分时间常数。其中，比例增益涉及到系统响应速度，过大或过小都会造成系统不稳定。积分时间常数反映系统的积分能力，过长或过短都会影响系统的响应速度。因此，在这两个参数上进行整定十分重要。
基于多剖分组合优化算法，可以考虑如下步骤：
1.选择一组适当的比例增益和积分时间常数作为初始值。
2.使用多剖分算法生成众多偏差组合，通过传递函数计算出相应的闭环传递函数。
3.根据生成的闭环传递函数，计算每个组合的H∞范数，并选择最佳组合。
4.根据最佳组合，通过反馈调整比例增益和积分时间常数，并评估系统的控制效果。
5.重复以上步骤，直到控制器达到期望效果为止。
4.结论
本文介绍了多变量H∞PI控制器参数整定方法，并基于多剖分组合优化算法给出了具体实现步骤。在实际控制应用中，该方法能够有效提高控制系统的稳定性和鲁棒性。实际应用中需要根据具体的系统要求和需求进行调整，以取得最佳控制效果。