基于預(yù)測(cè)PI的抗大干擾控制算法研究.pdf

1、如今的先進(jìn)控制策略有Smith預(yù)估控制，內(nèi)?？刂?，前饋補(bǔ)償，預(yù)測(cè)PI，時(shí)間最優(yōu)的Bang-Bang控制方案等。但是，對(duì)于實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中的系統(tǒng)干擾，例如復(fù)烤過程烤房的溫度控制，采用常規(guī)控制策略難以達(dá)到很好的控制效果。因此，在現(xiàn)有的抗干擾策略的基礎(chǔ)上進(jìn)一步針對(duì)實(shí)際工業(yè)情況開展了對(duì)大干擾控制策略的研究工作，并提出一種針對(duì)常規(guī)大干擾的基于預(yù)測(cè)PI的抗大干擾控制策略以及針對(duì)系統(tǒng)中周期性干擾的抗干擾控制策略。
　　基于預(yù)測(cè)PI的抗大干擾控

2、制算法以預(yù)測(cè)PI控制器作為主回路控制器對(duì)工業(yè)中大慣性大滯后的過程對(duì)象進(jìn)行控制，并加入比較器作為控制器的切換。這種算法的主體思想為：當(dāng)被控變量在期望的控制范圍之內(nèi)，預(yù)測(cè)PI控制算法可以對(duì)其進(jìn)行有效的控制，當(dāng)被控變量超過期望的范圍時(shí)，比較器切換到控制器輸出增大或者減小到可容許的極限值，使得被控對(duì)象最快速的接近設(shè)定點(diǎn)。仿真表明：采用該算法可以有效提高調(diào)節(jié)速率、減少波動(dòng)等問題。即使在大干擾模型失配的情況下，對(duì)控制輸出的精度仍然保持在合理范圍內(nèi)。

3、有效的解決了具有大慣性大滯后特點(diǎn)的被控對(duì)象在大干擾影響下輸出波動(dòng)大，響應(yīng)速度慢，調(diào)節(jié)時(shí)間長等難點(diǎn)。當(dāng)干擾為非周期性的大干擾時(shí)，該算法都能夠有效抑制大干擾帶來的影響。而當(dāng)干擾為周期性信號(hào)時(shí)，該控制方案仍然能夠把誤差限制在一個(gè)很小的范圍，但是會(huì)伴隨著一定的震蕩。
　　進(jìn)一步，對(duì)于具有一定的周期性大干擾，如果不進(jìn)行補(bǔ)償控制輸出則會(huì)產(chǎn)生震蕩難以抑制，單純采用主回路控制方法不能獲得很好的控制效果。針對(duì)大慣性大滯后并帶有周期性干擾的控制對(duì)象，

4、采取了一種帶有在線頻率辨識(shí)器的控制方案。工業(yè)中的許多干擾大多是未知的。因此，該算法不同于前饋補(bǔ)償控制，前饋補(bǔ)償控制需要干擾已知，在實(shí)際應(yīng)用中有很大的局限性，而傳統(tǒng)的重復(fù)控制需要知道干擾的頻率等條件，對(duì)于未知頻率的干擾該控制方案就顯得無能為力。因此，本文在預(yù)測(cè)PI控制的基礎(chǔ)上進(jìn)行了一定的改進(jìn)，加入了在線辨識(shí)的環(huán)節(jié)，該控制方案通過頻率辨識(shí)器在線計(jì)算得到干擾信號(hào)的頻率，并產(chǎn)生與周期性干擾相同頻率的震蕩信號(hào)，以此來抑制外部的干擾。最終使控制輸出

5、穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中有非常好的實(shí)用性。通過仿真表明：這種在線辨識(shí)的算法可以很好的跟蹤系統(tǒng)的設(shè)定值并且精度高。
　　在實(shí)際復(fù)烤過程中，由于真空回潮過程，導(dǎo)致蒸汽管網(wǎng)壓力有很大的波動(dòng)，從而產(chǎn)生了對(duì)烤房溫度控制的大干擾。如果對(duì)蒸汽閥位控制不得當(dāng)，烤房溫度就難以穩(wěn)定在設(shè)定點(diǎn)，一但烤房溫度波動(dòng)大,那么冷房的含水率和出口的水分含量就難以保持穩(wěn)定,進(jìn)而導(dǎo)致片煙的含水率不合格而返料,大大降低了復(fù)烤過程的生產(chǎn)效率。在目前針對(duì)工業(yè)大干擾沒有很好