多变量时滞系统解耦控制器解析设计方法技术方案

技术编号:2774429 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种工业过程控制技术领域的多变量时滞系统解耦控制器解析设计方法,步骤如下:1)首先对化工多变量时滞过程的传递函数矩阵辨识模型;2)设计用于保证控制器能实现的两个调节因子;3)设计解耦的控制器C为如上式形式,如果对象传递函数矩阵分解后G↓[O](s)中仍然含有时滞项,将导致设计的控制器是无穷高阶,这时使用控制器降阶技术对该控制器进行降阶。本发明专利技术采用输入输出设计方法,设计方法容易理解,使用方便,不需要状态信息。本发明专利技术设计的控制器可以实现系统输出解耦,并且只需要调节有限的几个参数,就可以方便有效的定量调节系统性能和鲁棒性。

Analytical design method of decoupling controller for multivariable time-delay systems

A step of industrial process control technology of multi variable decoupling controller for time-delay systems analysis design method are as follows: 1) the transfer function matrix identification model of chemical multivariable processes with time delays; 2) designed to ensure two regulator controller can be realized; 3) C controller design for the above decoupling form, if object transfer function matrix decomposition of G: O (s) still has the time delay, will lead to the design of the controller is infinite order, then use the controller reduction technique of the controller was reduced. The invention adopts the input and output design method, and the design method is easy to understand, easy to use, and does not require state information. The controller designed by the invention can realize decoupling of the output of the system, and can adjust the performance and the robustness of the system conveniently and effectively only by adjusting a few parameters.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是一种工业过程控制
的方法,具体是一种。
技术介绍
化工生产中普遍存在具有传输时滞的多输入多输出过程,而且随着各种各样的先进生产工艺的快速发展,越来越多的生产过程被构造为高维多变量控制系统,从而实现高效率地生产高质量的产品。然而由于多变量过程的各输出通道之间存在交联耦合作用,使得大多数已发展的单变量控制方法很难用于多变量过程。目前针对多变量系统的研究方法主要包括线性二次最优(LQG)设计方法,定量反馈方法,奈奎斯特阵列方法,序列回差方法,并矢展开法,预测控制方法,多变量内模设计方法等。其中针对多变量系统的内模设计方法要求对控制对象进行内外分解。但是迄今为止,内外分解方法都是基于状态空间方法并使用数值运算,分解方法只能应用于有理对象,对含有时滞的多变量系统,不稳定系统都无法使用。其它的方法则不能很好的解决多变量系统鲁棒性设计问题。最重要的是上述的设计方法只针对不包含有时滞的多变量系统,对包含时滞的多变量对象则无能为力。目前,具有代表性的针对时滞多变量系统的解耦控制方法主要包括静态解耦器、动态解耦器、顺序解耦以及解耦控制器矩阵的设计方法,但是这些方法得到的控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多变量时滞系统解耦控制器解析设计方法,其特征在于,具体步骤如下:1)首先对化工多变量时滞过程的传递函数矩阵辨识模型***其中g↓[ij](s)=g↓[oij](s)e↑[-θ↓[ij]s],它是指从被控过程的第i 个输入到第j个输出的传递函数,g↓[oij](s)是其稳定正则的有理传递函数部分,θ↓[ij]是其相应的过程传输时滞,i,j=1,…p,进行分解,分解形式如下:G(s)=G↓[D](s)G↓[O](s),其中,G↓[D](s )=diag{e↑[-θ↓[1]s],…,e↑[-θ↓[p]s]},G↓[O](...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张卫东欧林林刘媛媛张彬王萍
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:发明
国别省市:31[中国|上海]

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