[实用新型]基于特征模型的预测函数控制器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种对具有非线性、纯滞后等复杂生产过程自动控制的控制器。

背景技术：

现有技术中，对具有非线性、纯滞后等复杂生产过程自动控制，一直是困扰本领域的一个技术问题，现有的控制装置，工作效果不理想。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种结构合理，工作效果好的基于特征模型的预测函数控制器。

本实用新型的技术解决方案是：

一种基于特征模型的预测函数控制器，其特征是：包括对初始设定值与第一系数进行乘法运算的第一乘法器、对跟踪设定值与第二系数进行乘法运算的第二乘法器、对测量值与第三系数进行乘法运算的第三乘法器，第一、第二、第三乘法器均与第一加法器的输入端连接，第一加法器的输出端与输出控制量输出值的第二加法器的输入端连接，第二加法器的输出端还与非线性对象特征模型装置连接，非线性对象特征模型装置与第一、第二函数运算器连接，第一函数运算器与第二加法器的输入端连接，第二函数运算器通过延时器与第二加法器的输入端连接；一个控制非线性对象特征模型装置切换的模型切换器与非线性对象特征模型装置连接。

本实用新型结构合理，比一般控制器的适应面广，控制器的鲁棒性强，特别适用于具有非线性复杂生产过程自动控制。

附图说明：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型一个实施例的结构示图。

具体实施方式：

一种基于特征模型的预测函数控制器，包括对初始设定值与第一系数进行乘法运算的第一乘法器1、对跟踪设定值与第二系数进行乘法运算的第二乘法器2、对测量值与第三系数进行乘法运算的第三乘法器3，第一、第二、第三乘法器均与第一加法器4的输入端连接，第一加法器的输出端与输出控制量输出值的第二加法器5的输入端连接，第二加法器的输出端还与非线性对象特征模型装置6连接，非线性对象特征模型装置与第一、第二函数运算器7、8连接，第一函数运算器7与第二加法器6的输入端连接，第二函数运算器8通过延时器9与第二加法器5的输入端连接。一个控制非线性对象特征模型装置切换的模型切换器10与非线性对象特征模型装置连接。模型切换器的输入值为跟踪设定值、系统得测量值。

所述第一系数为第二系数为第三系数为

所述第一函数运算器进行的运算符合关系式：

所述第二函数运算器进行的运算符合关系式：

其中α=e-TsTm,]]>β=e-TsTr,]]>K_m为模型匹配参数，H为步长，T_r为参考轨迹的期望闭环响应时间，T_s为采样周期，T_m为模型时间参数。

所述非线性对象特征模型装置，是通过n个线性子模型来实现的，它们符合下列关系式：

y₁(k+1)＝f₁₁y₁(k)+f₂₁y₁(k-1)+g₀₁u₁(k-k₀)+g₁₁u₁(k-k₀-1)