基于預測PI的抗大干擾控制算法研究.pdf

1、如今的先進控制策略有Smith預估控制，內?？刂?，前饋補償，預測PI，時間最優(yōu)的Bang-Bang控制方案等。但是，對于實際工業(yè)生產過程中的系統(tǒng)干擾，例如復烤過程烤房的溫度控制，采用常規(guī)控制策略難以達到很好的控制效果。因此，在現(xiàn)有的抗干擾策略的基礎上進一步針對實際工業(yè)情況開展了對大干擾控制策略的研究工作，并提出一種針對常規(guī)大干擾的基于預測PI的抗大干擾控制策略以及針對系統(tǒng)中周期性干擾的抗干擾控制策略。
　　基于預測PI的抗大干擾控

2、制算法以預測PI控制器作為主回路控制器對工業(yè)中大慣性大滯后的過程對象進行控制，并加入比較器作為控制器的切換。這種算法的主體思想為：當被控變量在期望的控制范圍之內，預測PI控制算法可以對其進行有效的控制，當被控變量超過期望的范圍時，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，使得被控對象最快速的接近設定點。仿真表明：采用該算法可以有效提高調節(jié)速率、減少波動等問題。即使在大干擾模型失配的情況下，對控制輸出的精度仍然保持在合理范圍內。

3、有效的解決了具有大慣性大滯后特點的被控對象在大干擾影響下輸出波動大，響應速度慢，調節(jié)時間長等難點。當干擾為非周期性的大干擾時，該算法都能夠有效抑制大干擾帶來的影響。而當干擾為周期性信號時，該控制方案仍然能夠把誤差限制在一個很小的范圍，但是會伴隨著一定的震蕩。
　　進一步，對于具有一定的周期性大干擾，如果不進行補償控制輸出則會產生震蕩難以抑制，單純采用主回路控制方法不能獲得很好的控制效果。針對大慣性大滯后并帶有周期性干擾的控制對象，

4、采取了一種帶有在線頻率辨識器的控制方案。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償控制，前饋補償控制需要干擾已知，在實際應用中有很大的局限性，而傳統(tǒng)的重復控制需要知道干擾的頻率等條件，對于未知頻率的干擾該控制方案就顯得無能為力。因此，本文在預測PI控制的基礎上進行了一定的改進，加入了在線辨識的環(huán)節(jié)，該控制方案通過頻率辨識器在線計算得到干擾信號的頻率，并產生與周期性干擾相同頻率的震蕩信號，以此來抑制外部的干擾。最終使控制輸出

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