A predictive output two degree of freedom control method for a large time delay chemical production process, which is based on a simplified generalized predictor control structure, is designed for a two degree of freedom control system. The predictive control structure can predict no delay output, and the delay is referred to the closed loop. The load disturbance transfer function raised expectations first by the controller, the anti-interference design, when the controlled object by the load disturbance can be quickly offset by the disturbance, eliminate the influence on the output of the system, can realize the integral square error output (ISE) index minimum; second, according to the H2 optimal control theory, the design of set point tracking the controller, to achieve rapid nonovershooting tracking system outputs the set value or reference curve. The invention has the advantages that monotonically increasing or decreasing the set value adjusting parameter tracking controller, you can easily control the robustness and set point tracking performance is the best compromise between; adjust the parameters of monotonically increasing or decreasing the closed-loop anti disturbance controller, can conveniently obtain the best compromise between robustness and anti-jamming performance.
【技术实现步骤摘要】
大时滞化工生产过程的预测输出两自由度控制方法
本专利技术涉及化工生产过程的控制系统,针对化工生产中带有大时滞输出可测量的开环稳定、积分和不稳定过程,以最优控制理论和鲁棒控制理论为基础,提出一种基于广义预估器控制结构的预测输出两自由度控制方法,属于工业过程控制
技术介绍
在实际的工业生产过程中,时滞现象普遍存在于生产过程操作和系统响应。时滞系统是指生产物料、能量、信号在传递过程中存在时间延迟的系统,例如蒸汽和流体在管道中的流动,化合反应溶液温度升、降温过程中的滞后效应,电气和通讯信号在长传输线上的滞后收发等。对于一个工业时滞控制系统,时滞可能存在于输入调节器执行、输出传感器测量、以及检测和控制信号的传输过程中,也可能是由被控对象本身的机理造成。时滞的存在对生产过程的闭环控制系统会产生很大的影响,会带来相应的输出响应滞后和波动,甚至造成闭环系统不稳定。一般而言,控制系统的性能对于时滞比较敏感,时滞系统难以控制的主要原因包括:(1)当存在扰动时,引起的不利影响需要经过一段时滞才能检测到;(2)控制变量在经过时滞后才能做出相应的控制响应;(3)控制动作与误差信号时刻不匹配。因此,RichardJP在控制领域国际权威期刊发表的综述文献Time-delaysystems:anoverviewofsomerecentadvancesandopenproblems(Automatica,2003,39(10):1667-1694)中明确指出采用传统的闭环反馈控制结构很难达到较为满意的控制效果。近年来,针对时滞系统的研究受到越来越多的学者的关注,基于传统的闭环单位 ...
【技术保护点】
一种大时滞化工生产过程的预测输出两自由度控制方法,其特征在于如下步骤:步骤一:简化广义预估器结构针对过程模型如下所示:
【技术特征摘要】
1.一种大时滞化工生产过程的预测输出两自由度控制方法,其特征在于如下步骤:步骤一:简化广义预估器结构针对过程模型如下所示:其中G(z)表示无延迟部分,d为时间延迟;滤波器F1(z)和F2(z)用于预估无延迟过程输出二者的形式如下:其中:m为中零点的个数,nh为用户自定义阶次,{A,B,C}为的状态空间最小实现;针对具有时滞响应的开环稳定、积分和不稳定过程,其传递函数分别如下:其中,|zp|<1,|zu|>1且|z0|<1;步骤二:设计抗干扰控制器广义预估控制结构中,Cf为闭环抗干扰控制器;针对开环稳定、积分和不稳定过程,该控制器分别设计如下:a)稳定过程1)|zp|<λf,即zp远离单位圆;2)|zp|>λf,即zp接近单位圆;其中:b)积分过程1)|zp|<λf,即zp远离单位圆;如果z0没有负实部,控制器设计为其中:如果z0含有负实部,控制器设计为2)|zp|>λf,即zp靠近单位圆;如果z0没有负实部,控制器设计为其中:
【专利技术属性】
技术研发人员:刘涛,陈越玲,任旭辉,耿新鹏,赵珺,王伟,仲崇权,
申请(专利权)人:大连理工大学,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
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