[发明专利]一种滞后观测方法及装置

说明书

本发明提供了一种滞后观测方法及装置，该方法包括：根据预置滞后观测时间常数设置第一比例环节、积分环节、实际微分环节、惯性环节和第二比例环节的传递函数；将给定信号分别输入第一比例环节、积分环节和实际微分环节，对应得到第一输出、第二输出和第三输出；将第三输出输入惯性环节得到第四输出，再将第四输出输入第二比例环节，得到第五输出；将第一输出、第二输出和第五输出输入加法环节，得到滞后观测输出。本发明通过合理地设置滞后观测的参数，使得滞后观测构成的串级控制(仅有一个积分环节)能够有效地消除斜坡扰动产生的过程偏差，并且具有较高的稳定性。

技术领域

本发明涉及火电厂过程自动控制技术领域，尤其涉及一种滞后观测方法及装置。

背景技术

目前燃煤火电厂(之后简称火电厂)仍然是火力发电的基本组成部分。

在火电厂过程控制实际，机组协调控制系统的输入多采用斜坡函数。因此，对于火电厂的许多过程控制系统来说，例如锅炉主汽温度控制系统、机组脱硝控制系统等，过程扰动或者外部扰动具有斜坡扰动的性质。在斜坡扰动未达到终值前，PID控制并不能够消除斜坡扰动产生过程偏差。消除所述过程偏差的有效途径就是使控制器包含2个积分器，但是包含2个积分器的控制器存在稳定性较差的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种滞后观测方法及装置，将所述滞后观测用于构造串级控制，能够有效地消除斜坡扰动产生的过程偏差，同时具有较高的稳定性。

根据本发明的一个方面，提供一种滞后观测方法，包括：

根据预置滞后观测时间常数设置第一比例环节、积分环节、实际微分环节、惯性环节和第二比例环节的传递函数；

将给定信号分别输入所述第一比例环节、所述积分环节和所述实际微分环节，对应得到第一输出、第二输出和第三输出；

将所述第三输出输入所述惯性环节得到第四输出，再将所述第四输出输入所述第二比例环节，得到第五输出；

将所述第一输出、所述第二输出和所述第五输出输入加法环节，得到滞后观测输出。

优选地，所述第一比例环节的比例增益为1的比例环节。

优选地，所述积分环节对应的传递函数为：

式中，T_LO为预置滞后观测时间常数。

优选地，所述实际微分环节对应的传递函数为：

优选地，所述惯性环节对应的传递函数为：

优选地，所述第二比例环节的比例增益为1的负比例环节。

优选地，所述给定信号的频率与滞后观测频率之比大于2，其中，所述滞后观测频率等于所述预置滞后观测时间常数的倒数。

根据本发明的另一方面，提供一种滞后观测装置，包括：

设置模块，用于根据预置滞后观测时间常数设置第一比例环节、积分环节、实际微分环节、惯性环节和第二比例环节的传递函数；

第一运算模块，用于将给定信号分别输入所述第一比例环节、所述积分环节和所述实际微分环节，对应得到第一输出、第二输出和第三输出；

第二运算模块，用于将所述第三输出输入所述惯性环节得到第四输出，再将所述第四输出输入所述第二比例环节，得到第五输出；

第三运算模块，用于将所述第一输出、所述第二输出和所述第五输出输入加法环节，得到滞后观测输出。