[发明专利]一种通用的针对一系列化工积分时滞过程的控制方法

说明书

技术领域

本发明属于过程控制领域，涉及对化工积分时滞对象，积分加一阶时滞 对象，双积分对象的通用的控制方法。

背景技术

随着化学工艺的日渐复杂，化工过程对象也随之复杂。在工业现场，传 统的控制思路是将被控过程对象近似用一阶加时滞或者二阶加时滞来表示， 并依据此模型来分析设计控制器，但是这种设计思路越来越多地暴露其在要 求较高的控制方法下的不足，响应缓慢，干扰波动大，并且控制器的整定只 是凭借操作人员的经验来分析整定现场PID控制器的参数，人为因素大大影 响控制系统的性能。传统的控制方法很难在设定值跟踪和负载干扰抑制上都 取得良好的效果，为了弥补这样的不足，不少学者提出了二自由度的控制方 法，设定值跟踪与负载干扰抑制分开独立设计，从而达到很好的系统响应效 果。化工过程中，积分时滞对象普遍存在，对象中存在的积分项和时滞项是 控制器设计主要考虑的问题，严重影响系统稳定性与响应性能。所以，针对 积分时滞过程对象的这些问题，如何进一步提高控制系统的性能与鲁棒性， 成为亟待解决的技术问题。

发明内容

化工过程中积分时滞对象一直都是控制的难点，为了克服现有技术的不 足，本发明提供了一种通用的针对一系列化工积分时滞过程的控制方法。

一种通用的针对一系列化工积分时滞过程的控制方法，其特征在于，包 括根据化工积分时滞过程设计设定值跟踪模块，获得设定值跟踪控制器。针 对化工积分时滞过程分析设计干扰抑制控制器。

设定值跟踪模块，用于调节设定值跟踪响应，以达到响应性能要求。

干扰抑制模块，用于阶跃型负载干扰抑制，以达到干扰抑制性能要求。

反馈控制模块，用于提高系统稳定性与鲁棒性，确保系统在模型适配的 情况下能报保证系统的稳定运行。

过程输出测量量y(s)与预估模型非时滞部分输出的差值作为设定值跟踪 控制器G₁(s)的输入信号；过程输出测量量y(s)与预估模型输出的差值作为干 扰抑制控制器G₂(s)的输入信号，G₂(s)的输出信号反馈到过程对象的输入端， 这样起到良好的系统镇定与负载干扰抑制的效果。当系统模型与对象匹配时 ，系统为开环控制，系统的输出与设定值之间的关系表述为：