一种用于确定前馈系数补偿的方法技术

一种用于确定前馈系数补偿的方法，属于过程控制与自动控制技术领域。它包括以下步骤：步骤1、通过检测装置采集相对应的信号数据，对采集的数据进行归一化处理，使采集数据表示的物理量单位统一；步骤2、对步骤1中采集到的数据进行保存，并且对数据进行处理，绘制曲线图；步骤3、根据步骤2中绘制的曲线图，在设定液位下的水箱中加入固定流量的干扰信号R，得到前馈补偿系数。本发明专利技术提出一种简单的方法，只需要做一次试验，经过数据处理后，得出一张前馈系数查询表，可以根据不同大小的干扰信号，查询得到不同的前馈系数，提高确定前馈补偿系数的准确性，减少使用经验公式。

【技术实现步骤摘要】
一种用于确定前馈系数补偿的方法
本专利技术属于过程控制与自动控制
，具体涉及一种用于确定前馈系数补偿的方法。
技术介绍
过程控制是自动化技术的重要组成部分，通常要对生产过程中的液位，温度，压力等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全。前馈-反馈复合控制已广泛应用于各种工业生产部门，其中前馈的补偿器分为动态前馈补偿器与静态前馈补偿器，但是动态前馈补偿器的投资要高于静态前馈补偿器，所以，若静态前馈补偿器能够达到工艺要求时，则尽可能采用静态前馈补偿而不采用动态前馈补偿。现阶段使用的前馈系数的确定可根据机理分析计算静态前馈增益，也可用下列两种实测方法确定静态前馈增益。方法一，在工况下实测扰动桐庐的增益和控制通道的增益，然后相除得到静态前馈增益；方法二，在扰动变化量Δf影响下，通过反馈控制系统使得被控变量回复到设定值，这时，控制器输出变化量为Δu，则静态前馈增益为Δu/Δf。本文提出一种更简单的方法，只需要做一次试验，经过数据处理后，得出一张前馈系数查询表，可以根据不同大小的干扰信号，查询得到不同的前馈系数。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种操作简单、可以根据不同大小的干扰信号，查询得到不同的前馈系数的确定前馈补偿系数的新方法。本专利技术提供如下技术方案：一种用于确定前馈系数补偿的方法，包括以下设备:阀位检测装置ZT，用于采集并记录实时阀位信号PV；流量检测装置FT，用于采集并记录管路中的流量信号Q；液位检测装置LT，用于采集并记录水箱中的液位信号h；其特征在于：包括以下步骤：步骤1、通过检测装置采集相对应的信号数据，对采集的数据进行归一化处理，使采集数据表示的物理量单位统一；步骤2、对步骤1中采集到的数据进行保存，并且对数据进行处理，绘制曲线图；步骤3、根据步骤2中绘制的曲线图，在设定液位下的水箱中加入固定流量的干扰信号R，得到前馈补偿系数。所述的一种用于确定前馈系数补偿的方法，其特征在于所述步骤1中，信号数据的采集包括以下步骤：1.1、已知水箱的最高水位为H，设定的水位信号为0.1H，0.2H，0.3H，0.4H，0.5H，0.6H，0.7H，0.8H，0.9H的阶梯信号，每个阶梯持续的时间t应相等，并且在时间t内，液位能稳定；1.2、采集每个设定液位下稳定时的调节阀的开度信号PV，管路中的流量信号Q，水箱的液位h。所述的一种用于确定前馈系数补偿的方法，其特征在于所述步骤2中，对数据进行处理的具体步骤如下：2.1、对采集所获取的信号调节阀开度信号PV与管路中的流量信号Q，以管路中的流量信号Q做横坐标，阀门开度信号PV做纵坐标，并且拟合曲线，生成PV与Q的曲线图y1；2.2、对采集所获取的水箱的液位信号h与管路中的流量信号Q，以水箱的液位信号h做横坐标，管路中的流量信号Q做纵坐标，并且拟合曲线，生成h与Q的曲线图y2；2.3、设定液位h1（0<h1<H），曲线y2中已知设定液位h1，得到该液位h1下管路中的流量信号Q1；2.4、设定管路中的流量信号Q1，曲线y1中已知流量信号Q1，得到该流量信号Q1下的阀门开度信号PV1。所述的一种用于确定前馈系数补偿的方法，其特征在于所述步骤3包括以下具体步骤：3.1、根据步骤2.3所得到的管路中的流量信号Q1，加入固定流量的干扰信号R得到的新的流量值Q2再次放入曲线y1中，可以得到流量Q2下的阀门开度信号PV2；3.2、根据步骤2.4与步骤3.1，得到前馈补偿系数为：PV1-PV2。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术提出一种简单的方法，只需要做一次试验，经过数据处理后，得出一张前馈系数查询表，可以根据不同大小的干扰信号，查询得到不同的前馈系数，提高确定前馈补偿系数的准确性，减少使用经验公式。附图说明图1为本专利技术的试验台架以及装置连接示意图；图2为本专利技术的输入信号示意图；图3为本专利技术的流量与阀门开度曲线图；图4为本专利技术的液位与流量曲线图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合说明书附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。相反，本专利技术涵盖任何由权利要求定义的在本专利技术的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本专利技术有更好的了解，在下文对本专利技术的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本专利技术。请参阅图1-4，一种用于确定前馈系数补偿的方法，包括以下硬件设备:阀位检测装置ZT，用于采集并记录实时阀位信号PV；流量检测装置FT，用于采集并记录管路中的流量信号Q；液位检测装置LT，用于采集并记录水箱中的液位信号h。本专利技术方法具体步骤如下：步骤1、通过检测装置采集相对应的信号数据，对采集的数据进行归一化处理，使采集数据表示的物理量单位统一，包括以下步骤：1.1、已知水箱的最高水位为H，设定的水位信号为0.1H，0.2H，0.3H，0.4H，0.5H，0.6H，0.7H，0.8H，0.9H的阶梯信号，每个阶梯持续的时间t应相等，并且在时间t内，液位能稳定，如图2所示；1.2、采集每个设定液位下稳定时的调节阀的开度信号PV，管路中的流量信号Q，水箱的液位h。步骤2、对步骤1中采集到的数据进行保存，并且对数据进行处理，绘制曲线图，包括以下步骤：2.1、对采集所获取的信号调节阀开度信号PV与管路中的流量信号Q，以管路中的流量信号Q做横坐标，阀门开度信号PV做纵坐标，并且拟合曲线，如图3所示，生成PV与Q的曲线图y1；2.2、对采集所获取的水箱的液位信号h与管路中的流量信号Q，以水箱的液位信号h做横坐标，管路中的流量信号Q做纵坐标，并且拟合曲线，如图4所示，生成h与Q的曲线图y2；2.3、设定液位h1（0<h1<H），曲线y2中已知设定液位h1，得到该液位h1下管路中的流量信号Q1；2.4、设定管路中的流量信号Q1，曲线y1中已知流量信号Q1，得到该流量信号Q1下的阀门开度信号PV1。步骤3、根据步骤2中绘制的曲线图，在设定液位下的水箱中加入固定流量的干扰信号R，得到前馈补偿系数，包括以下步骤：3.1、根据步骤2.3所得到的管路中的流量信号Q1，加入固定流量的干扰信号R得到的新的流量值Q2再次放入曲线y1中，可以得到流量Q2下的阀门开度信号PV2；3.2、根据步骤2.4与步骤3.1，得到前馈补偿系数为：PV1-PV2。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于确定前馈系数补偿的方法，包括以下设备:/n阀位检测装置ZT，用于采集并记录实时阀位信号PV；/n流量检测装置FT，用于采集并记录管路中的流量信号Q；/n液位检测装置LT，用于采集并记录水箱中的液位信号h；/n其特征在于：包括以下步骤：/n步骤1、通过检测装置采集相对应的信号数据，对采集的数据进行归一化处理，使采集数据表示的物理量单位统一；/n步骤2、对步骤1中采集到的数据进行保存，并且对数据进行处理，绘制曲线图；/n步骤3、根据步骤2中绘制的曲线图，在设定液位下的水箱中加入固定流量的干扰信号R，得到前馈补偿系数。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于确定前馈系数补偿的方法，包括以下设备:
阀位检测装置ZT，用于采集并记录实时阀位信号PV；
流量检测装置FT，用于采集并记录管路中的流量信号Q；
液位检测装置LT，用于采集并记录水箱中的液位信号h；
其特征在于：包括以下步骤：
步骤1、通过检测装置采集相对应的信号数据，对采集的数据进行归一化处理，使采集数据表示的物理量单位统一；
步骤2、对步骤1中采集到的数据进行保存，并且对数据进行处理，绘制曲线图；
步骤3、根据步骤2中绘制的曲线图，在设定液位下的水箱中加入固定流量的干扰信号R，得到前馈补偿系数。


2.根据权利要求1所述的一种用于确定前馈系数补偿的方法，其特征在于所述步骤1中，信号数据的采集包括以下步骤：
1.1、已知水箱的最高水位为H，设定的水位信号为0.1H，0.2H，0.3H，0.4H，0.5H，0.6H，0.7H，0.8H，0.9H的阶梯信号，每个阶梯持续的时间t应相等，并且在时间t内，液位能稳定；
1.2、采集每个设定液位下稳定时的调节阀的开度信号PV，管路中的流量信号Q，水箱的液位h。


3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：尚群立，陈晨，陈艳宇，陈伦，雷文文，杨颖颖，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33