具有预报功能的开关式闭环控制系统技术方案

一种具有预报功能的开关式闭环控制系统，其特征在于它主要包括ＥＷＭＡＳＴ指数加权滑动平均预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象设备，先由ＥＷＭＡＳＴ预报技术软件系统计算出预报方程Ｚ↓［ｔ＋１］＝Ｚ↓［ｔ］＋λ（Ｚ↓［ｔ］－Ｘ↓［ｔ］）及控制界限：τ±３σｚ，（其中τ为性能指标目标值）然后，在ｔ时刻，通过数据采集器将控制对象输出的性能指标值Ｘ↓［ｔ］输入预报器，经ＥＷＭＡＳＴ预报技术软件系统计算，输出ｔ＋１时刻的预报值Ｚ↓［ｔ＋１］，若Ｚ↓［ｔ＋１］超出控制界限：τ±３σｚ，则开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，将性能指标值向目标值靠拢；若Ｚ↓［ｔ＋１］在控制界限内，则开关控制器被断开，控制系统不动作。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Switch type closed loop control system with prediction function

A switch type closed-loop control system has the forecast function, which is characterized in that it includes the EWMAST exponentially weighted moving average forecast technology and software system of data acquisition, computer, controller, switch controller, and keep the object equipment by EWMAST software technology forecast system calculates the prediction equation of Z: T = Z + 1: t + lambda (Z: T: X: T) and control limits: + 3 Z (sigma tau, tau among them as the performance index target value) and then, at the time t, the performance index of the control object output value X: T input predictor through the data acquisition, the EWMAST prediction software system calculation, the output of T + 1 times forecast Z down t + 1, t + 1: if Z was beyond the control limits: 3 Sigma tau + Z Then, the switch controller is closed, the system re calculation error and adjust the performance index value to the target value of each; if Z down t + 1 in the control limits, the switch controller is disconnected, the control system will not act.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于工业过程自动化控制
，具体涉及一种具有EWMAST(指数加权滑动平均)预报功能的开关式闭环控制系统。
技术介绍
在通常的闭环控制系统中，当控制对象性能指标值偏离目标值时，则系统重新计算偏差进行调整，以达到性能指标值稳定的目的。反馈系统中有的采用PID(比例积分微分)调节技术，有的采用模糊调节技术。问题在于不是性能指标值所有的波动都需要调节，不必要的调节反而会造成系统的不稳定。通常人们也会定出一定的范围，在此范围内性能指标值的波动不作调整，但目前都是凭经验来确定此范围，缺乏科学依据，具有随意性和盲目性。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计一种把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。本专利技术是这样来实现的把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。先由EWMAST预报技术软件系统计算出预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)(Zt+1∶t+1时刻的预报值，Zt∶t时刻的预报值，Xt∶t时刻的观察值，λ系数)及控制界限τ±3σz(其中τ为性能指标目标值，σz为预报值的标准差)，然后，在t时刻，通过数据采集器将控制对象输出的性能指标值Xt输入预报器，经EWMAST预报技术软件系统计算，输出t+1时刻的预报值Zt+1，若Zt+1超出控制界限τ±3σz，则开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，将性能指标值向目标值靠拢；若Zt+1在控制界限内，则开关控制器被断开，控制系统不动作。更重要之处是在t时刻就能计算出t+1时刻的预报值Zt+1，从而实现“事后反应”变为“事前预报”。如此的工业闭环控制调节，可以避免在生产过程处于统计控制状态下的不必要的频繁调节，达到稳定产品质量指标，稳定生产的目的。附图说明附图1为本专利技术实施例中具有预报功能的开关式闭环控制系统示意图。附图2为本专利技术的EWMAST预报技术软件系统工作示意框图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术加以详细描述。附图1中在t时刻控制对象输出一个性能指标值Xt，并输入由EWMAST预报技术软件系统与计算机构成的预报器，经计算，输出一个t+1时刻的预报值Zt+1，如果Zt+1超出控制界限τ±3σz，开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，使性能指标值向目标值靠拢，如果Zt+1在控制界限内，开关控制器被断开，控制系统不作调节。附图2表示EWMAST预报技术软件系统的工作框图。在实施本专利技术的闭环控制前，先采集一批生产过程稳定的样本数据，计算出样本的标准差σx、σz，再经优化迭代，计算出EWMAST预报方程参数λ，确定预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)，确定预报控制界限τ±3σz，其中τ为性能指标目标值，建立与控制对象相适应的预报器。输入t时刻性能指标值Xt，计算预报值Zt+1，判别Zt+1是否超出τ±3σz，若超出，开关控制器被闭合；若不出界，则开关控制器被断开，重新输给预报器Xt，进行新的判别。权利要求1.一种具有预报功能的开关式闭环控制系统，其特征在于它主要包括EWMAST指数加权滑动平均预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象设备，先由EWMAST预报技术软件系统计算出预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)及控制界限τ±3σz，(其中τ为性能指标目标值)然后，在t时刻，通过数据采集器将控制对象输出的性能指标值Xt输入预报器，经EWMAST预报技术软件系统计算，输出t+1时刻的预报值Zt+1，若Zt+1超出控制界限τ±3σz，则开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，将性能指标值向目标值靠拢；若Zt+1在控制界限内，则开关控制器被断开，控制系统不动作。全文摘要本专利技术属于工业过程自动化控制
它把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。本专利技术可以在t时刻就能计算出t+1时刻的预报值Z文档编号G05B15/00GK1527165SQ0315825公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月19日 优先权日2003年9月19日专利技术者邵丹雄, 黄自兴, 韩寿祖, 顾菊红, 储政, 陈怡 申请人:南化集团研究院 本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵丹雄，黄自兴，韩寿祖，顾菊红，储政，陈怡，
申请(专利权)人：南化集团研究院，
类型：发明
国别省市：