【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业过程控制的，特别是涉及一种闭环控制系统的工程模型构建方法及装置。
技术介绍
1、在工业过程控制实践中，工程研究人员研究出了一种工程最速控制器，能显著提高了反馈控制性能；工程最速控制器的范畴包括：工程最速比例-积分控制器、加速型工程最速比例-积分控制器、工程最速超前观测器；其中，工程最速比例-积分控制器适合与工程最速超前观测器串级运用，在高阶过程，相对比例-积分-微分控制性能的提升幅度是足够的；而加速型工程最速比例-积分控制器适合单独运用，相对相对比例-积分-微分控制性能的提升幅度是足够的。
2、目前，工程最速控制器技术已经在火电机组调峰、调频领域进行了规模化推广，在实践中发现，在一阶滞后过程、二阶过程、三阶过程、四阶过程等，在使用加速型工程最速比例-积分控制器进行控制时，其过程超调量较大，这是加速型工程最速比例-积分控制器控制的固有特性。
3、由于模型可以提供关于系统响应的数学描述，因此从工程分析的角度，确定加速型工程最速比例-积分控制器相关的闭环控制系统的工程模型，用于定量地分析和评估超调量的大小，具有重要的现实意义，是目前亟需解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题是：提供一种闭环控制系统的工程模型构建方法及装置，能基于过程给定相关参数，实现闭环控制系统的工程模型的快速构建。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种闭环控制系统的工程模型构建方法，包括：
3、获取闭环控制系统的过程给定
4、计算所述第二峰值时间与所述第一峰值时间的第一差值，基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数；
5、基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型。
6、在一种可能的实现方式中，基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，具体包括：
7、将所述第一差值输入到预设的时间常数计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的时间常数；其中，所述时间常数计算公式，如下所示：
8、
9、式中，tem为所述工程模型的时间常数，单位为s；td为所述第一差值，单位为s。
10、在一种可能的实现方式中，基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，具体包括：
11、将所述稳态值和所述过程给定幅值输入到预设的增益计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的增益；其中，所述增益计算公式，如下所示：
12、
13、式中，kem为所述工程模型的增益，单位为无量纲；vs为所述稳态值，单位为无量纲；vpg为所述过程给定幅值，单位为无量纲。
14、在一种可能的实现方式中，基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数，具体包括：
15、将所述第一峰值和所述过程给定幅值输入到预设的辨识系数计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的辨识系数；其中，所述辨识系数计算公式，如下所示：
16、
17、式中，kic为所述辨识系数，单位为无量纲；v1为所述第一峰值，单位为无量纲；vpg为所述过程给定幅值，单位为无量纲。
18、在一种可能的实现方式中，基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型前，还包括：
19、获取所述闭环控制系统的二阶模型，其中，所述二阶模型如下所示：
20、
21、式中，fem(s)为二阶模型的第一传递函数，kem为二阶模型的第一增益，单位为无量纲；tem为二阶模型的第一时间常数，单位为s；kic为第一辨识系数，单位为无量纲。
22、在一种可能的实现方式中，基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型，具体包括：
23、获取所述闭环控制系统的所述二阶模型，基于所述时间常数对所述第一时间常数进行更新，基于所述增益对所述第一增益进行更新，基于所述辨识系数对所述第一辨识系数进行更新，得到所述工程模型。
24、在一种可能的实现方式中，所述工程模型，如下所示：
25、
26、式中，fem为工程模型的传递函数，vs为所述稳态值，单位为无量纲；vpg为所述过程给定幅值，单位为无量纲；td为第一差值，单位为s；v1为所述第一峰值，单位为无量纲。
27、本专利技术还提供了一种闭环控制系统的工程模型构建装置，包括：系统过程参数获取模块、模型参数计算模块和工程模型确定模块；
28、所述系统过程参数获取模块，用于获取闭环控制系统的过程给定幅值，获取所述闭环控制系统的过程输出参数，其中，所述过程输出参数包括稳态值、第一峰值、第一峰值时间和第二峰值时间；
29、所述模型参数计算模块，用于计算所述第二峰值时间与所述第一峰值时间的第一差值，基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数；
30、所述工程模型确定模块，用于基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型。
31、在一种可能的实现方式中，所述模型参数计算模块，用于基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，具体包括：
32、将所述第一差值输入到预设的时间常数计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的时间常数；其中，所述时间常数计算公式，如下所示：
33、
34、式中，tem为所述工程模型的时间常数，单位为s；td为所述第一差值，单位为s。
35、在一种可能的实现方式中，所述模型参数计算模块，用于基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，具体包括：
36、将所述稳态值和所述过程给定幅值输入到预设的增益计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的增益；其中，所述增益计算公式，如下所示：
37、
38、式中，kem为所述工程模型的增益，单位为无量纲；vs为所述稳态值，单位为无量纲；vpg为所述过程给定幅值，单位为无量纲。
39、在一种可能的实现方式中，所述模型参数计算模块，用于基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数，具体包括：
40、将所述第一峰值和所述过程给定幅值输入到预设的辨识系数计算公式中，得到闭环控制系统的工程模型的辨识系数；其中，所述辨识系数计算公式，如下所示：
41、
42、式中，kic为所述辨识系数，单位为无量纲；v1为所述第一峰值，单位为无量纲；vpg为所述过程给定幅值，单位本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，具体包括：
3.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，具体包括：
4.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数，具体包括：
5.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型前，还包括：
6.如权利要求5所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型，具体包括：
7.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，所述工程模型，如下所示：
8.一种闭环控制系统的工程模型构建装置，其特征
9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述的闭环控制系统的工程模型构建方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的闭环控制系统的工程模型构建方法。
...【技术特征摘要】
1.一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述第一差值，设置闭环控制系统的工程模型的时间常数，具体包括：
3.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述稳态值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的增益，具体包括：
4.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述第一峰值和所述过程给定幅值，设置所述工程模型的辨识系数，具体包括：
5.如权利要求1所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基于所述时间常数、所述增益和所述辨识系数，确定所述工程模型前，还包括：
6.如权利要求5所述的一种闭环控制系统的工程模型构建方法，其特征在于，基...
【专利技术属性】
技术研发人员：李军，陈锦攀，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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