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線性多變量工業(yè)過程的全局最優(yōu)控制器整定方法

時間:2026-04-06    作者:admin 點擊: ( 0 ) 次

【摘要】 一種線性多變量工業(yè)過程的全局最優(yōu)控制器整 定方法,屬于工業(yè)控制技術領域。本發(fā)明系統(tǒng)進入控制階段后, 用戶啟動工控機的CPU,工控機讀取監(jiān)控模塊中的程序,順序 執(zhí)行控制過程:首先對采樣信號進行檢測變送和A/D轉(zhuǎn)換等輸 入預處理得到數(shù)字量輸入信號,判斷該信號極性,并據(jù)此計算 誤差信號估算最佳被控過程辨識模型參數(shù),然后工控機調(diào)用最 優(yōu)控制器設計程序計算得到最優(yōu)控制器初始參數(shù),并最終得到 控制信號。該控制信號經(jīng)過限幅和D/A轉(zhuǎn)換等處理后去驅(qū)動被 控系統(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)以實現(xiàn)了對被控對象的控制,然后用戶根據(jù) 當前時刻過程響應特征在線調(diào)節(jié)控制器參數(shù),如此周而復始完 成最優(yōu)控制器的整定。本發(fā)明可廣泛應用于多種行業(yè)中各類企 業(yè)的生產(chǎn)過程控制。 關注公眾號馬克數(shù)據(jù)網(wǎng) 【專利類型】發(fā)明申請 【申請人】上海交通大學 【申請人類型】學校 【申請人地址】200240上海市閔行區(qū)東川路800號 【申請人地區(qū)】中國 【申請人城市】上海市 【申請人區(qū)縣】閔行區(qū) 【申請?zhí)枴緾N200610118114.1 【申請日】2006-11-09 【申請年份】2006 【公開公告號】CN1949107A 【公開公告日】2007-04-18 【公開公告年份】2007 【授權(quán)公告號】CN100422883C 【授權(quán)公告日】2008-10-01 【授權(quán)公告年份】2008.0 【IPC分類號】G05B13/04 【發(fā)明人】張衛(wèi)東; 劉媛媛; 顧誕英; 王倫; 王萍 【主權(quán)項內(nèi)容】1、一種線性多變量工業(yè)過程的全局最優(yōu)控制器整定方法,其特征在于,包括如下具體步驟: 第一.通過組態(tài)界面啟動主機發(fā)出的采樣命令,當工控機的檢測部分接到采樣命令后,對被控制對象進行采樣濾波,由模擬量輸入通道將采樣信號送入檢測變送裝置,再經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后得到數(shù)字信號后對對象進行辨識,對象辨識模塊辨識出線性多變量過程的模型參數(shù)后,將模型參數(shù)送到主機的存儲單元RAM中并由主機負責將數(shù)據(jù)顯示在組態(tài)界面上; 第二.啟動工控機的CPU調(diào)用事先編寫好的程序解析設計出最優(yōu)控制器,最優(yōu)控制器形式為: 其中 GA(s)=I-B*(sI+A)-1F-1B zcj是系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩G(s)的公共零點,p是G(s)的公共零點的個數(shù),若p=0,則a=0,否則a=1,這里 x,y=1,…kj, J(s)=diag{J1(s),…,Jp(s)}, 其中zj為系統(tǒng)開右半平面零點,重數(shù)為kj,vkj,j=1…rz,vkj≠0,為其零點方向;rz是系統(tǒng)開右半平面零點的個數(shù);λi是可調(diào)參數(shù),用于在線調(diào)節(jié)和整定控制器以實現(xiàn)最優(yōu)的控制性能; 第三.離散化最優(yōu)控制器表達式,得到當前時刻控制器的第i個輸出控制量,具體如下: 其中 -a2uij(k-1)-…an-1uij(k-α+1)] a1…an-1和b1…bm-1是控制器中第ij個元素離散化并化成如下式標準形式 中的系數(shù),α,β分別表示控制器中第ij個元素分子分母的階次,上述表達式中: ui(k)-當前(k)時刻控制器的第i個輸出控制量 uij(k)-當前(k)時刻第Cij(z)控制器的輸出控制量, eij(k)-當前(k)時刻第Cij(z)控制器的輸入偏差量, uij(k-α+1)-當前(k-α+1)時刻第Cij(z)控制器的輸出控制量, eij(k-β+1)-當前(k-β+1)時刻第Cij(z)控制器的輸入偏差量, ui(k)-當前(k)時刻控制器第i個輸出控制量; 第四.對ui(k),i=1,…,n進行限幅,防止積分飽和,然后由D/A轉(zhuǎn)換后輸出至執(zhí)行器,由執(zhí)行器作用到被控對象,使被控對象運行在給定的范圍內(nèi); 第五.通過組態(tài)界面對控制器參數(shù)進行在線調(diào)節(jié)和整定,如此周而復始實現(xiàn)控制。 【當前權(quán)利人】上海交通大學 【當前專利權(quán)人地址】上海市閔行區(qū)東川路800號 【統(tǒng)一社會信用代碼】1210000042500615X0 【被引證次數(shù)】8 【被自引次數(shù)】2.0 【被他引次數(shù)】6.0 【家族引證次數(shù)】3.0 【家族被引證次數(shù)】8

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