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基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法及装置制造方法及图纸

技术编号:42371250 阅读:18 留言:0更新日期:2024-08-16 14:53
本发明专利技术提供一种基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法及装置,涉及自动控制技术领域,该方法包括建立气动调节阀系统的数学模型;利用定量反馈理论的原理对已建立的气动调节阀系统的数学模型进行系统分析和设计;设计二自由度控制器包含反馈控制器和前置滤波器,并将其应用于气动调节阀系统,通过调整二自由度控制器,使得系统的开环响应曲线满足性能要求,包括鲁棒稳定性和跟踪性能;考虑等效干扰(外部干扰+模型不确定性)对系统的影响,通过引入干扰观测器,使得系统实时感知和补偿等效干扰。本发明专利技术可以更有效地抵抗外部干扰和模型不确定性对系统的影响,提高系统的稳定性和鲁棒性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制,尤其涉及一种基于qft(quantitative feedbacktheory,定量反馈理论)和dob(disturbance observer,干扰观测器)的气动调节阀控制系统的设计方法及装置。


技术介绍

1、气动调节阀作为工业过程中常见的控制装置,其系统通常具有非线性、时变性和不确定性等复杂特征。在气动调节阀控制系统领域,已有一些现有技术尝试解决外部干扰和不确定性对系统稳定性和性能的影响,但存在一些问题。目前的一种常见方法是采用传统的pid(比例-积分-微分)控制器来调节气动调节阀,然而,pid控制器对于复杂的工业过程往往表现不佳,特别是在面对外部干扰和不确定性时。

2、传统pid控制器的一个主要问题是缺乏对外部干扰的鲁棒性。pid控制器设计时通常基于系统的数学模型,而工业过程中的外部干扰往往难以准确建模,导致pid控制器的性能受到干扰影响而下降。此外,pid控制器的参数需要手动调整,这对操作员的要求较高,并且往往无法满足不同工况下的控制需求。

3、另一种常见的解决方案是采用模型预测控制(model pr本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述不确定因素包括执行机构运动部件的磨损、弹簧的弹性系数变化以及内摩擦阻尼的变化。

3.根据权利要求1所述的基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述气动调节阀系统的数学模型表示为:

4.根据权利要求1所述的基于QFT和DOB的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述利用定量反馈理论的原理对已建立的气动调节阀系统的数学模型进行系统分析和设计,具体包括:

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【技术特征摘要】

1.一种基于qft和dob的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于qft和dob的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述不确定因素包括执行机构运动部件的磨损、弹簧的弹性系数变化以及内摩擦阻尼的变化。

3.根据权利要求1所述的基于qft和dob的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述气动调节阀系统的数学模型表示为:

4.根据权利要求1所述的基于qft和dob的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述利用定量反馈理论的原理对已建立的气动调节阀系统的数学模型进行系统分析和设计,具体包括:

5.根据权利要求1所述的基于qft和dob的气动调节阀控制系统的设计方法,其特征在于,所述设计二自由度控制器包含反馈控制器和前置滤波器并将其应用于气动调节阀系统,通过调整二自由度控制器,使得系统的开环响应曲线满足性能要求,包括鲁棒稳定性和跟踪性能,具体...

【专利技术属性】
技术研发人员:方星王翔赵顺毅刘飞
申请(专利权)人:江南大学
类型:发明
国别省市:

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