一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置，用于扼制和消除扰动对控制系统的影响。包括：对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出测量参量的相关系数与映射函数,根据测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重,在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量,将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器上。本申请对前馈控制中与被控对象相关的参量进行相关性分析与动态调整，分析出与被控对象强相关的参量并获得影响权重，从而不断改善控制品质。

A Dynamic Adjustment Method of Feedforward Control Based on Correlation Analysis and Related Devices

【技术实现步骤摘要】
一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置
本申请涉及工业控制领域，具体涉及一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置。
技术介绍
实际的控制系统总会受到外部扰动的影响，在20世纪40年代，苏联学者提出了不变性原理，即如果系统受到的扰动能够被测量出来，就有可能利用它来产生控制作用，以消除其对输出的影响；当系统的被控制变量完全不受扰动作用的影响时，即称系统对扰动实现了完全不变性。不变性原理确立了系统实现不变性所应满足的条件，为设计和构成高精度、高性能的自动控制系统提供了理论上的依据。因此扼制和消除扰动对控制系统的影响是本领域人员亟待解决的问题。申请内容本申请实施例提供了一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置，用于扼制和消除扰动对控制系统的影响。本申请第一方面提供了一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，包括：对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出所述测量参量的相关系数与映射函数；根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重；在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，所述强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量；将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器。可选地，得出所述测量参量的相关系数与映射函数包括：在初次分析相关参量时，涵盖系统所有可测量到的参量；计算所述所有可测量到的参量及其k阶微分(k的取值由实际需要决定，一般k≤3)与被控输出的相关系数，并根据各参量与被控输出的增益及时间常数得到映射函数。可选地，由于相关系数的范围在[-1,1]的区间内，根据各参量的相关系数强弱进行排序，进而确定被控输出的所述强相关参量。可选地，使用所述相关系数作为相应参量的影响权重因子，通过所述相关系数对所述测量参量进行排序。可选地，综合所选择的所述强相关参量数量和所述相关系数综合确定影响权重。可选地，所述方法还包括：当外部环境改变时，重新根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重，以使得投入相关性增强和剔除相关性减弱的参量。可选地，在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析具体包括：所述多次采样为对不同测量参量集合的采样；利用方差分析对测量参量进行多次采样及方差分析，以确定该参量对被控输出是否具有显著影响。可选地，将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器上包括控制器输出以及设定值输出位置。本申请第二方面提供了一种基于相关分析的前馈控制动态调整系统，包括：分析单元，用于对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出所述测量参量的相关系数与映射函数；排序单元，用于根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重；采样单元，用于在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，所述强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量；处理单元，用于将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器。本申请实施例第三方面提供了一种计算机装置，包括：处理器、存储器、输入输出设备以及总线；所述处理器、存储器、输入输出设备分别与所述总线相连；所述处理器用于执行如前述实施例任一项所述的方法。本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例所述方法的步骤。从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出测量参量的相关系数与映射函数,根据测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重,在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量,将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器上。本申请对前馈控制中与被控对象相关的参量进行相关性分析与动态调整，分析出与被控对象强相关的参量并获得影响权重，从而不断改善控制品质。附图说明图1为本申请实施例中一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法实施例的一个示意图；图2为本申请实施例中一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法实施例的另一个示意图；图3为本申请实施例中一种基于相关分析的前馈控制动态调整系统实施例的一个示意图；图4为本申请实施例中一种计算机装置的一个示意图。具体实施方式本申请实施例提供了一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法及相关装置，用于扼制和消除扰动对控制系统的影响。为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在不变性原理的基础上，逐渐形成了前馈控制策略。该策略的特点是当扰动产生后，被控变量还未变化以前，根据扰动作用的大小进行控制，以补偿扰动作用对被控变量的影响。前馈控制策略运用得当，可以使被控变量的扰动消灭在萌芽之中，使被控变量不会因扰动作用或给定值变化而产生偏差，它较之反馈控制能更加及时地进行控制，并且不受系统滞后的影响。由于前馈控制策略良好的应用效果，其在电力、化工、石化等工程控制中已逐渐得到了广泛的应用。前馈控制策略的原理是通过观察现场情况、收集整理信息、掌握规律、预测趋势，从而正确预计未来可能出现的问题，并提前采取措施，将可能发生的偏差消除在萌芽状态中。为了便于理解，下面对本申请实施例中的具体流程进行描述，请参阅图1，本申请实施例中一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法实施例的一个示意图包括：101、对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出所述测量参量的相关系数与映射函数；具体地，对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出各参量的相关系数与各自的映射函数。尤其在初次分析相关参量时，需要涵盖系统所有可测量到的参量，然后计算各参量及其k阶微分(k的取值由实际需要决定，一般k≤3)与被控输出的相关系数，并根据各参量与被控输出的增益及时间常数得到映射函数。102、根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重；具体地，根据各参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出各参量的影响权重。由于相关系数的范围在[-1,1]的区本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，其特征在于，包括：对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出所述测量参量的相关系数与映射函数；根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重；在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，所述强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量；将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器。

【技术特征摘要】
1.一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，其特征在于，包括：对可能影响被控系统的测量参量与被控系统的输出进行相关性分析，得出所述测量参量的相关系数与映射函数；根据所述测量参量相对被控输出的相关强弱进行排序，给出所述测量参量的影响权重；在系统稳定运行时，对所挑选出的强相关参量进行多次采样，并进行方差分析，所述强相关参量为影响权重大于阈值的测量参量；将所挑选出的强相关参量的影响权重与各自的映射函数相乘，并施加于前馈控制器。2.根据权利要求1所述的一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，其特征在于，得出所述测量参量的相关系数与映射函数包括：在初次分析相关参量时，涵盖系统所有可测量到的参量；计算所述所有可测量到的参量及其k阶微分(k的取值由实际需要决定，一般k≤3)与被控输出的相关系数，并根据各参量与被控输出的增益及时间常数得到映射函数。3.根据权利要求1所述的一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，其特征在于，由于相关系数的范围在[-1,1]的区间内，根据各参量的相关系数强弱进行排序，进而确定被控输出的所述强相关参量。4.根据权利要求1所述的一种基于相关分析的前馈控制动态调整方法，其特征在于，使用所述相关系数作为相应参量的影响权重因子，通过所述相关系数对所述测量参量进行排序。5.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李炳楠，朱峰，燕志伟，宋亚豪，高志刚，梁正玉，梁华，
申请(专利权)人：润电能源科学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41