多變量過(guò)程的耦合性分析及其分散PID控制器設(shè)計(jì).pdf

1、大多數(shù)大規(guī)模復(fù)雜的工業(yè)過(guò)程都是多變量系統(tǒng)。與單變量系統(tǒng)相比，由于輸入變量和輸出變量之間的耦合，多變量系統(tǒng)更難控制。多變量系統(tǒng)的控制器有兩種結(jié)構(gòu)形式：即一個(gè)多變量控制器和一組分散控制器，控制器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度和參數(shù)整定的難易程度取決于變量之間的耦合程度。因此，如何衡量變量之間的耦合作用強(qiáng)弱，并依據(jù)耦合作用分析對(duì)操縱變量和被控變量進(jìn)行配對(duì)，是多變量系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)的重要步驟。本文主要圍繞這一問(wèn)題，從以下三方面進(jìn)行了系統(tǒng)地研究：(1)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部

2、閉合回路個(gè)數(shù)變化時(shí)，各個(gè)回路開(kāi)環(huán)穩(wěn)態(tài)增益的變化情況反映回路之間耦合作用的強(qiáng)弱。穩(wěn)態(tài)增益變化幅度越大說(shuō)明回路之間的耦合作用越強(qiáng)。本文引入各個(gè)回路的增益變化表和增益變化圖，形象直觀地對(duì)任意兩個(gè)回路之間的耦合關(guān)系加以分析，在此基礎(chǔ)上提出了一種描述回路間耦合作用強(qiáng)弱的新指標(biāo)，并提出了相應(yīng)的配對(duì)方法。(2)從系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征出發(fā)，分析不同回路之間耦合作用的強(qiáng)弱。利用等效開(kāi)環(huán)過(guò)程(EOP)計(jì)算考慮其他回路耦合作用下各個(gè)回路的開(kāi)環(huán)等效傳遞函數(shù)，通過(guò)分析