多變量?jī)?nèi)模控制的仿真研究.pdf

1、在現(xiàn)實(shí)化工過(guò)程中，多變量系統(tǒng)廣泛存在，由于存在各回路之間的加大較大耦合、多時(shí)滯等特性，而傳統(tǒng)的單變量PID控制的方法難于保證控制精度或難以控制。本文選取典型多變量化工過(guò)程系統(tǒng)為研究對(duì)象，提出了基于全極點(diǎn)近似的時(shí)滯系統(tǒng)的內(nèi)模PID控制，提出了兩種基于v規(guī)范型解耦的多變量?jī)?nèi)?？刂圃O(shè)計(jì)的新方法，進(jìn)行了多變量?jī)?nèi)模濾波器尋優(yōu)，簡(jiǎn)單研究了主控變量法和廣義逆法的胖系統(tǒng)多變量?jī)?nèi)?？刂?。具體如下： 1．提出了基于全極點(diǎn)近似的時(shí)滯系統(tǒng)的內(nèi)?？刂?，將

2、全極點(diǎn)近似法引入內(nèi)?？刂圃O(shè)計(jì)，并將其應(yīng)用于IMC-PID的轉(zhuǎn)化過(guò)程，推導(dǎo)出了IMC-PID控制器參數(shù)計(jì)算的一般通式，便于仿真編程的實(shí)現(xiàn)，及在多變量?jī)?nèi)?？刂浦械闹苯討?yīng)用。仿真結(jié)果表明，全極點(diǎn)近似法的近似程度高，系統(tǒng)的控制效果好，且仍具有很強(qiáng)的魯棒性。 2．提出了兩類基于v規(guī)范型解耦的多變量?jī)?nèi)?？刂圃O(shè)計(jì)的新方法：基于v規(guī)范型的新型多變量解耦內(nèi)?？刂坪突趘規(guī)范解耦環(huán)節(jié)的多變量?jī)?nèi)模控制。分別對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)性地解耦分析，詳細(xì)推導(dǎo)控制器設(shè)計(jì)

3、，得到控制器設(shè)計(jì)的一般通式，得到不同類型的v規(guī)范型解耦的IMC-PID轉(zhuǎn)化結(jié)構(gòu)，分別形成了較為完整的控制分析和設(shè)計(jì)方法的體系。 3．將NLJ優(yōu)化算法引入兩種新型的多變量?jī)?nèi)?？刂品椒?，以一種改進(jìn)的綜合跟蹤特性與解耦特性的ITAE指標(biāo)最優(yōu)為目標(biāo)，對(duì)濾波器參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，仿真結(jié)果證明，控制良好，抗干擾能力強(qiáng)，且易于在工程中DCS的應(yīng)用。 4．針對(duì)胖系統(tǒng)研究了兩種內(nèi)?？刂品椒ǎ褐骺亓糠ê蛷V義逆法。仿真結(jié)果表明，控制效果良好。