Controllers, observers, and applications thereof

Details Controllers, observers, and applications thereof Controllers, observers, and applications thereof

G - Physics

05

D

G05D 13/62 (2006.01) B65H 23/18 (2006.01) B65H 59/38 (2006.01) G05B 13/04 (2006.01) G05B 19/416 (2006.01) G05B 23/02 (2006.01) H04L 12/16 (2006.01)

Patent

CA 2663742

[0398] Controller scaling and parameterization are. described. Techniques that can be improved by employing the scaling and parameterization include, but are not limited to, controller design, tuning and optimization. The scaling and parameterization methods described here apply to transfer function based controllers, including PID controllers. The parameterization methods also apply to state feedback and state observer based controllers, as well as linear active disturbance rejection (ADRC) controllers. Parameterization simplifies the use of ADRC. A discrete extended state observer (DESO) and a generalized extended state observer (GESO) are described. They improve the performance of the ESO and therefore ADRC. A tracking control algorithm is also described that improves the performance of the ADRC controller. A general algorithm is described for applying ADRC to multi-input multi-output systems. Several specific applications of the control systems and processes are disclosed.

L'invention porte sur la mise à l'échelle et la paramétrisation de contrôleurs. L'invention concerne des techniques qui peuvent être améliorées par l'emploi de la mise à l'échelle et de la paramétrisation parmi lesquelles, de manière non exhaustive, la conception, l'accord et l'optimisation de contrôleurs. Les procédés de mise à l'échelle et de paramétrisation précités s'appliquent à des contrôleurs à fonction de transfert, y compris à des contrôleurs PID. Les procédés de paramétrisation s'appliquent également à des contrôleurs à retour d'état et à observation d'état, et à des contrôleurs à rejet actif linéaire des perturbations "active disturbance rejection" ou ADRC). La paramétrisation simplifie l'utilisation de l'ADRC. L'invention se rapporte également à un observateur d'état étendu discret ("discrete extended state observer" ou DESO) et à un observateur d'état étendu généralisé ("generalized extended state observer" ou GESO), qui améliorent la performance de l'ESO et, par conséquent, de l'ADRC. L'invention porte aussi sur un algorithme de commande d'asservissement qui améliore la performance du contrôleur ADRC. L'invention concerne aussi un algorithme général qui permet d'appliquer l'ADRC à des systèmes multi-entrée multi-sortie. L'invention se rapporte enfin à plusieurs applications spécifiques de systèmes et procédés de commande.

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