本发明涉及自动控制，具体涉及一种基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法。
背景技术：
1、目前在自动控制领域中，需要设计控制器对被控对象的系统的特定量进行控制，用以跟踪某个设定值。在设计控制器时，先进行被控对象的系统模型的建模和系统参数(即被控对象的参数，如质量、摩擦系数、电容电感等)的辨识，如果实际系统的参数与辨识得到的参数一致，则控制较为准确。然而，实际系统的参数和辨识得到的参数往往不一致，主要原因包括系统老化、以及批量上产中的误差。当已有设计方法在系统参数与辨识得到的参数不一致时，实际系统对设定值的跟踪精度较低。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供了一种基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，用以解决现有技术中存在的当系统参数与辨识得到的参数不一致时，实际系统对设定值的跟踪精度低的问题，从而提高系统对设定值的跟踪精度。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
3、一种基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，包括以下步骤：
4、s1、基于被控对象的系统参数，根据系统的控制输入与状态变量，建立线性时不变系统模型；
5、s2、基于被控对象的系统参数，当系统处于稳态条件下时，根据系统在稳态条件下的状态变量与控制输入，建立系统在稳态条件下的稳态方程；
6、s3、根据步骤s1中建立的线性时不变系统模型与步骤s2中建立的系统在稳态条件下的稳态方程，得到系统的状态变量与系统在稳态条件下的状态变量的误差方程；
7、s4、根据系统的控制输入、系统在稳态条件下的控制输入与步骤s3中得到的系统的状态变量与系统在稳态条件下的状态变量的误差方程，将原始的控制器设计为误差的比例反馈，得到原始的控制器；
8、s5、对步骤s4中得到的原始的控制器进行分析，当被控对象的系统参数与被控对象的系统实际参数不一致时，分别建立系统实际参数的控制方程与系统参数的控制方程；
9、s6、基于步骤s5中建立的系统实际参数的控制方程与系统参数的控制方程进行稳态分析，通过引入负斜率函数，将被控对象的系统参数与系统在稳态条件下的状态变量设置为可变值，建立引入负斜率后的新控制函数；
10、s7、根据步骤s5中建立的引入负斜率后的新控制函数与系统实际参数的控制方程，建立新的控制器方程，并对被控对象的系统实际参数与系统在稳态条件下的状态变量进行替换，得到最优的控制方程并求解系统在稳态条件下的控制输入将其代入原始的控制器中实现对被控对象的控制。
11、进一步地，步骤s1中线性时不变系统模型为：
12、
13、其中，y表示系统的输出变量，x表示系统的状态变量，表示系统的状态变量的一阶导数，a、b、c、d分别表示被控对象的系统参数，u表示系统的控制输入，rn表示n维实数空间，r表示实数空间。
14、进一步地，步骤s2具体包括：
15、基于被控对象的系统参数，若系统在稳态条件下输出的设定值为ys，系统在稳态条件下的状态变量为xs，系统在稳态条件下的控制输入为us，则建立系统在稳态条件下的稳态方程，即：
16、
17、进一步地，步骤s3具体包括：
18、对步骤s1中建立的线性时不变系统模型与步骤s2中建立的系统在稳态条件下的稳态方程进行做差处理，得到系统的状态变量与系统在稳态条件下的状态变量的误差方程，即：
19、
20、其中，e表示系统的状态变量与系统在稳态条件下的状态变量的误差，表示系统的状态变量与系统在稳态条件下的状态变量的误差的一阶导数。
21、进一步地，步骤s4中得到的原始的控制器为：
22、
23、其中，k表示常规比例控制器的比例参数。
24、进一步地，步骤s5具体包括：
25、s51、计算系统在稳态条件下的状态变量，即：
26、
27、s52、根据步骤s51中计算的系统在稳态条件下的状态变量，对步骤s4中得到的原始的控制器进行分析，当被控对象的系统参数与被控对象的系统实际参数不一致时，分别建立系统参数的控制方程与系统实际参数的控制方程，具体为：
28、基于当被控对象的系统参数与被控对象的系统实际参数不一致时，则有：
29、
30、其中，表示被控对象的系统实际参数；
31、当中的系统参数c为单位矩阵，系统参数d为零矩阵时，建立系统参数的控制方程，即：
32、bus＝-axs；
33、当中的系统参数c为单位矩阵，系统参数d为零矩阵时，建立系统实际参数的控制方程，即：
34、
35、进一步地，步骤s6具体包括：
36、s61、基于bus＝-axs、绘制bus曲线随axs曲线与曲线变化的系统跟踪精度图，分别得到bus曲线与axs曲线的交点横坐标、bus曲线与线的交点横坐标；
37、s62、基于得到的bus曲线与axs曲线的交点横坐标、bus曲线与曲线的交点横坐标，通过引入负斜率函数，将被控对象的系统参数与系统在稳态条件下的状态变量设置为可变值，建立引入负斜率后的新控制函数，即：
38、f(xs)＝bus-γ(xs-r)
39、其中，f(xs)表示引入负斜率后的新控制函数，γ表示负斜率函数，r表示曲线交点。
40、进一步地，步骤s7具体包括：
41、s71、根据步骤s5中建立的引入负斜率后的新控制函数与系统实际参数的控制方程，通过令bus-γ(xs-r)与相等，建立新的控制方程，即：
42、
43、s72、根据新的控制方程，将被控对象的系统实际参数替换为被控对象的系统参数a，将系统在稳态条件下的状态变量xs设定为系统的状态变量x，得到最优的控制方程，即：
44、bus＝-axs+γ(x-r)；
45、s73、根据最优的控制方程计算系统在稳态条件下的控制输入us，将us代入原始的控制器中用于对被控对象进行控制。
46、本发明具有以下有益效果：
47、本发明所提出的一种基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，通过对传统控制器进行分析，引入负斜率函数将传统控制器中的系统参数与系统在稳态条件下的控制输入设定为可变值，从而大幅度减小系统实际参数的影响，提高系统对设定值的跟踪精度。
1.一种基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s1中线性时不变系统模型为：
3.根据权利要求2所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s2具体包括：
4.根据权利要求3所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
5.根据权利要求4所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s4中得到的原始的控制器为：
6.根据权利要求5所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s5具体包括：
7.根据权利要求6所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s6具体包括：
8.根据权利要求7所述的基于可变输入的系统设定值跟踪精度控制方法，其特征在于，步骤s7具体包括：
