基于ADRC紡織廠溫濕度控制策略的研究.pdf

1、紡織廠空調系統(tǒng)主要是對空氣溫濕度控制，它是一個多變量、強耦合、時滯、擾動復雜工業(yè)過程。傳統(tǒng)的PID控制，主要針對結構簡單、小擾動的對象，不能適應復雜動態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的各種擾動，在應用于復雜系統(tǒng)時，控制性能難以提高。針對這個問題，必須尋找一種高性能、強功能控制算法，解決傳統(tǒng)控制算法的不足，改善控制品質。為此，本文嘗試采用自抗擾控制技術，它吸收現(xiàn)代控制理論的信號處理方法和傳統(tǒng)PID控制的精髓，通過獨特的結構，把系統(tǒng)所產(chǎn)生的總擾動和進行估計并加

2、以補償，能實現(xiàn)在惡劣環(huán)境中的精確控制。
　　 紡織廠空氣調節(jié)系統(tǒng)中工藝指標和底層控制變量之間表現(xiàn)為強耦合的關系，嚴重影響控制系統(tǒng)的動態(tài)品質?？刂破髟O計必須同時考慮對系統(tǒng)進行解耦設計，本文通過引入靜態(tài)耦合矩陣，將系統(tǒng)分解為多個單輸入單輸出的子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)并行嵌入一個自抗擾控制器。對于靜態(tài)耦合矩陣的估計誤差和動態(tài)耦合部分，由自抗擾控制器歸結到所有不確定因素作用的總擾動中進行估計和補償。這種解耦方法相比其它解耦方法，所需計算量不大

3、，魯棒性要好。
　　 自抗擾控制技術中大量吸收最速控制、變結構控制等現(xiàn)代控制的理論成果，運用獨特的非線性效應，開發(fā)出具有獨特功能和效率的新型動態(tài)結構：跟蹤微分器、擴張狀態(tài)觀測器，非線性誤差反饋機制等。文章對這些新型動態(tài)結構進行了詳細的理論推導和分析，論述其在信號處理方面的特點和優(yōu)越性。
　　 采用MATLAB/Simulink進行系統(tǒng)仿真時，使用其固有模塊搭接，比較復雜且不容易修改。我們采用系統(tǒng)函數(shù)為系統(tǒng)中的跟蹤微分器，

4、擴張狀態(tài)觀測器和非線性誤差反饋等特殊動態(tài)結構分別定制Simulink模塊。它們以新的模塊形式加入Simulink，可為系統(tǒng)仿真和參數(shù)整定提供便利。在自抗擾控制器結構確定的情況下，控制效果主要取決于參數(shù)的選取。為此，文章通過結合理論和大量MATLAB仿真實驗，給出參數(shù)整定的一般方法和規(guī)律。通過仿真實驗可以看出自抗擾控制技術在應用于紡織廠溫濕度控制系統(tǒng)時，不僅能完全抑制外擾，具有很好的動態(tài)過渡過程和控制精度，還具有極強的魯棒性和參數(shù)不敏感性