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大时滞系统的预测智慧PI控制方法技术方案

技术编号:20221132 阅读:39 留言:0更新日期:2019-01-28 19:51
时滞系统之所以难控制,根本原因在于信息反馈不及时,导致基于反馈信息的控制器对该类系统显得无能为力。针对时滞系统的控制问题,发明专利技术了一种不依赖于受控对象模型的预测智慧比例‑积分(Predictive Wisdom Proportional‑Integral,PWPI)控制方法。该方法将时滞对象的标称模型参数作为Smith预估器的模型参数,并根据Smith预估器的输出与对象的实际输出组合成系统的补偿输出,设计了预测智慧PI控制器,并根据时滞估计值和时间常数标称值确定了PWPI控制器的速度因子。理论分析了闭环控制系统的稳定性和控制器的鲁棒性,是一种有效的控制方法,在时滞系统控制领域具有广泛的应用价值。

【技术实现步骤摘要】
大时滞系统的预测智慧PI控制方法
涉及一种大时滞系统的控制方法,尤其是涉及一种预测智慧PI控制方法。
技术介绍
在石油、化工、电网、核反应堆、废水处理等工业过程中广泛存在时滞现象。而这些工业过程往往可以简化为一个或多个一阶加纯滞后系统。正因为时滞现象的存在,系统的控制量无法对系统动态的变化做出及时反应,从而导致整个系统出现超调大、响应时间长的不良现象,甚至还可能出现振荡现象或者不稳定现象,给时滞系统控制器的设计带来了很大挑战。因此解决时滞系统控制问题对目标轨迹的精确跟踪以及系统的稳定性都具有重要意义。针对时滞系统的控制问题,比例-积分(Proportional-Integral,PI)控制和自抗扰控制(ActiveDisturbanceRejectionController,ADRC)一直是主流控制方法。近年来主要使用忽略时滞环节的方法、或将时滞环节用一阶惯性环节近似的方法、或输入预测方法以及输出预测方法等四种控制方法。然而,这四种方法只适用于比较小时滞的对象。针对大时滞对象,由于在较长时间内被控对象无有效输出,因而致使ADRC中观测器的两个输入y和u不同步。为此,有学者将控制信号u本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预测智慧PI控制方法,其特征在于,包括如下步骤:1)根据时滞对象的单位阶跃响应曲线:y(t)=y1(t‑τ)=K[1‑e‑a(t‑τ)]ε(t‑τ)可直观获得时滞对象的时滞标称值τ0和系统增益标称值K0=max[y(t)],进而获得系统时间常数T标称值:

【技术特征摘要】
1.一种预测智慧PI控制方法,其特征在于,包括如下步骤:1)根据时滞对象的单位阶跃响应曲线:y(t)=y1(t-τ)=K[1-e-a(t-τ)]ε(t-τ)可直观获得时滞对象的时滞标称值τ0和系统增益标称值K0=max[y(t)],进而获得系统时间常数T标称值:且t>τ;2)根据步骤1)获得的时滞对象标称值K0、T0和τ0,可得标称模型参数a0=1/T0,b0=K0/T0,由此确定Smith预估器模型参数分别为:am=a0,bm=b0,其中,当检测到实际输出yp(t)=0时,启动定时器计时:tc=tc+ts;当检测到yp(t)>0,停止定时器计时,ts是采样周期;3)根据步骤2)并结合大时滞系统的实际输出...

【专利技术属性】
技术研发人员:曾喆昭
申请(专利权)人:曾喆昭
类型:发明
国别省市:湖南,43

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