[发明专利]预测器在具有无线或间歇性过程测量的过程控制系统中的使用

摘要

本发明涉及预测器在具有无线或间歇性过程测量的过程控制系统中的使用。公开了一种控制技术，该控制技术允许在基于预测器的控制方案中使用缓慢或间歇性地接收的过程变量值，而无需改变控制算法，该控制技术包括控制器(如PID控制器)和预测器(如基于模型的预测器)，所述预测器被耦接为接收例如形式为来自过程的过程变量测量信号的间歇性反馈。该预测器可以是诸如卡尔曼滤波器的观察器或者可以是史密斯预测器，该预测器被配置为在每个控制器执行循环期间根据间歇性的或缓慢的过程反馈信号产生过程变量值的估计值，同时将新过程变量估计值提供给控制器，以使得控制器能够产生用于控制过程的控制信号。

主权项

1.一种用于控制过程的控制系统，所述控制系统包括：控制单元，所述控制单元包括过程变量输入端和通信地耦接到所述过程变量输入端的控制例程单元，其中，所述控制例程单元基于在所述过程变量输入端处接收的过程变量值，生成用于控制所述过程的控制信号；耦接到所述控制单元的预测器单元，所述预测器单元在多个执行循环中的每个执行循环期间操作一次，以产生过程变量估计值，所述预测器单元包括：耦接为接收由所述控制例程单元产生的所述控制信号的控制信号输入端，包括过程变量反馈输入端的接口，所述过程变量反馈输入端以低于所述预测器单元的每个执行循环时间一次的频率接收过程变量测量信号，耦接为在所述控制信号输入端处接收所述控制信号以产生初始过程变量估计值的过程模型，耦接为使用经由所述过程变量反馈输入端接收的所述过程变量测量信号来产生纠错信号的纠错单元，耦接到所述过程模型和所述纠错单元以将所述初始过程变量估计值与所述纠错信号组合以产生所述过程变量估计值的组合器，以及开关单元，所述开关单元在所述预测器单元的在所述过程变量测量信号的新值可用时的执行循环期间，使得所述纠错单元使用所述过程变量测量信号的新值来产生所述纠错信号，并且在所述预测器单元的在所述过程变量测量信号的新值不可用时的执行循环期间，使得所述纠错单元使用所述过程变量测量信号的先前接收值来产生所述纠错信号，其中，所述控制单元的所述过程变量输入端被耦接为接收所述过程变量估计值。