在现代自动控制领域，线性时间不变（Linear Time-Invariant, LTI）系统是广泛研究和应用的对象。线性系统的设计通常依赖于数学和工程原理来确保系统性能满足特定要求。尽管线性系统具有稳定和分析容易的优点，但是它们在某些情况下存在基本的性能限制。一个典型的限制是，在单位反馈控制结构中，如果植物传递函数（plant transfer function）在零点或不稳定极点处具有极点，则不可避免地会产生超调（overshoot）。超调意味着系统的响应会超出其最终稳定值，这在许多应用中是不希望发生的。
为了克服线性系统这一基本限制，研究人员提出了一种新型的复位控制器，其具有广义一阶复位元件（Generalized First Order Reset Element, GFORE）结构。通过精心调整复位控制器的参数，能够确保无超调性能。此外，研究者还提供了带有高通滤波器的复位控制器的实现方法。该实现表明，通过使用提出的复位控制器，可以移除超调的性能限制。
复位控制的概念最初由Clegg提出，他建议复位控制能够克服一些线性控制的基本性能限制，但直到1990年代才有实际示例证实了这一想法。Clegg积分器在后续工作中被推广，引入了系统复位控制器设计程序的一阶复位元件（First Order Reset Element, FORE）。自20世纪90年代末以来，人们对复位控制系统重新产生了兴趣，相关文献报道了各种稳定性分析和瞬态性能改进结果。此外，近年来复位控制在几个实验应用中被评估，以展示其相对于线性控制的优势，例如废气再循环（EGR）阀门调节、网络控制系统等。
广义一阶复位元件（GFORE）是复位控制家族中的一种元素，它通过使用复位机制来改善控制系统的瞬态响应。复位控制器的概念基于控制理论中的复位控制原理，即在一个特定的时间间隔后，控制器输出会被重置到一个预定的值。这种复位动作可以显著改善系统的响应，尤其是在系统可能需要避免超调时。
复位控制理论的关键优势之一是它能够提供一种方法来设计能够消除或显著减少超调的控制器，而不必牺牲系统的其他性能指标，如上升时间、设定点跟踪或干扰抑制。复位控制器设计通常涉及寻找复位规则和时间，以便在系统的输出达到某个阈值后触发复位动作。当设计得当时，复位控制器可以使得系统能够在较短时间内达到稳定的稳态响应，同时避免了不必要的超调。
高通滤波器的引入是复位控制器实现的一部分，它与GFORE结合使用，以确保控制器在特定频率以上的信号成分上具有高增益，从而能够快速地检测和响应信号变化。在控制系统的上下文中，高通滤波器用于去除低频干扰，并且在瞬态响应中保持高频信号不受衰减。当结合GFORE结构时，复位控制器能够在需要抑制超调时有效地“重置”系统响应，而不会影响系统对高频干扰的抑制。
克服线性系统的超调限制是一个复杂但重要的控制问题。利用广义一阶复位元件的复位控制方法提供了一种创新的解决方案，它通过智能地调整控制器的参数和行为来确保无超调性能。这一研究不仅有助于推动控制理论的发展，而且在实际的工程应用中也有着广泛的应用前景。通过提供具体的实现方法和示例，该研究展示了复位控制器在改善线性系统性能方面的潜力，特别是在要求严格控制瞬态响应的应用场景中。
