廣義最小方差自校正重置PID控制方法及其在壓力系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、壓力系統(tǒng)是過程控制的重要的控制對(duì)象之一，在工業(yè)生產(chǎn)中起著極其重要的作用。由于壓力系統(tǒng)具有非線性和時(shí)變特性，無法獲得其精確的數(shù)學(xué)模型，因而傳統(tǒng)的控制方法很難滿足壓力系統(tǒng)的控制要求。本文在綜述國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究工作之后，尋求一種能夠提高壓力系統(tǒng)控制性能的控制方法。
　　 首先根據(jù)壓力系統(tǒng)的組成，通過機(jī)理分析建立壓力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并用最小二乘法進(jìn)行系統(tǒng)參數(shù)辨識(shí)，獲得系統(tǒng)實(shí)際壓力系統(tǒng)的參數(shù)。針對(duì)壓力系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變和抗干擾能力不足的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)

2、最小方差控制算法對(duì)其實(shí)施控制。由于該控制算法無法使非最小相位系統(tǒng)穩(wěn)定，因此引入廣義最小方差控制策略來彌補(bǔ)其不足。廣義最小方差控制策略對(duì)于時(shí)變系統(tǒng)存在穩(wěn)態(tài)誤差，因此修改了其目標(biāo)函數(shù)，分析了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差，并進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)態(tài)誤差特性。而通過對(duì)重置控制算法的研究和仿真實(shí)驗(yàn)，可知重置控制算法具有改善控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的優(yōu)點(diǎn)，將其加入到廣義最小方差算法中，提出了一種廣義最小方差自校正重置PID控制算法。MATLAB

3、上的仿真實(shí)驗(yàn)證明該算法兼有重置控制和廣義最小方差控制的優(yōu)點(diǎn)，具有更好的控制效果。
　　 最后基于ControlLogix系統(tǒng)平臺(tái)，建立壓力控制系統(tǒng)。通過工業(yè)以太網(wǎng)以及OPC通訊協(xié)議實(shí)現(xiàn)上位機(jī)中MATLAB軟件與ControlLogix系統(tǒng)的通訊，由MATLAB完成廣義最小方差自校正重置PID控制算法，將控制量傳送到ControlLogix系統(tǒng)的I/O端口，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓力系統(tǒng)的控制。實(shí)驗(yàn)表明相較于廣義最小方差自校正控制和常規(guī)PID控制