多變量過程的耦合性分析及其分散PID控制器設計.pdf

1、大多數(shù)大規(guī)模復雜的工業(yè)過程都是多變量系統(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)的控制器有兩種結構形式：即一個多變量控制器和一組分散控制器，控制器結構的復雜程度和參數(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弱，并依據(jù)耦合作用分析對操縱變量和被控變量進行配對，是多變量系統(tǒng)控制器設計的重要步驟。本文主要圍繞這一問題，從以下三方面進行了系統(tǒng)地研究：(1)通過系統(tǒng)內部

2、閉合回路個數(shù)變化時，各個回路開環(huán)穩(wěn)態(tài)增益的變化情況反映回路之間耦合作用的強弱。穩(wěn)態(tài)增益變化幅度越大說明回路之間的耦合作用越強。本文引入各個回路的增益變化表和增益變化圖，形象直觀地對任意兩個回路之間的耦合關系加以分析，在此基礎上提出了一種描述回路間耦合作用強弱的新指標，并提出了相應的配對方法。(2)從系統(tǒng)的動態(tài)特征出發(fā)，分析不同回路之間耦合作用的強弱。利用等效開環(huán)過程(EOP)計算考慮其他回路耦合作用下各個回路的開環(huán)等效傳遞函數(shù)，通過分析