1、“.....比如年甲而思和巴特利在史密斯方法的基础上提出了增益的自适应补偿方案。它们在模型匹配的条件下均可以获得比较好的效果。通过理论分析可以证明改进型方案的稳定性优于未改进的史密斯方案,而且对模型精度的要求也有所降低,有利于改善系统的控制性能。尽管史密斯预估补偿方案中多了个调节器,其整定参数还是比较简单的。为了保证系统输出响应无残差,般要求两个动作调节器。其中主调节器只需要按照模型完全精确的情况进行整定。至于辅助调节器的整定,只要在辅助调节器的反馈通道上与模型传递函数的模型相匹配即可。无论在设定值扰动或者负荷扰动下,史密斯预估器对模型精度都是十分敏感的,另外改进型的方案有很好的适应能力。年由率先提出了大滞后系统的预估补偿方案,其主要原理是预先估计出被控过程的动态模型,然后将预估器并联在被控过程上,使其对过程中的纯滞后特性进行补偿......”。
2、“.....因而调节器能提前动作,这样就通过补偿装置消除了纯滞后特性在闭环中的影响。从而可明显地减少过程的超调量缩短过渡过程时间,有效地改善控制品质,所以它是种比较理想的大滞后系统控制方案。预估补偿器方案原理如图所示。图预估补偿器方案原理框图图中调节器广义被控对象的数学模型,为不包括纯滞后时间的对象模型预估补偿器。显然,在未进行预估补偿情况下,系统闭环传递函数为故其闭环特征方程式为由于在系统特征方程式中出现了纯时间滞后项,这就在系统中引入了易造成不稳定的相角滞后,因此增加了系统的控制难度。引入预估补偿器的目的,是使调节器所控制的等效对象中能消除纯滞后部分......”。
3、“.....图所示之预估补偿系统方框图可由图表示。图预估补偿系统般型框图图经方框图通过等效变换,可转为如图所示的方框图。由图显然可得等效预估系统闭环传递函数为故闭环系统特征方程式为图等效预估补偿系统框图这就是预估补偿的基本思路,即从系统特征方程式中消除纯滞后因素,因而可消除过程纯滞后特性对系统稳定性的不利影响。加热炉温度控制简介在过程控制系统中,温度控制是种常见的控制形式,本文主要通过加热炉温度控制的模型结构,来阐述最优控制,即用粒子群算法的思想,来对参数进行自整定。加热炉系统的重要特点在加热炉炉温控制过程中都会遇到纯滞后调节控制问题,因为加热炉的温度控制是个典型的纯滞后工艺对象,炉温的滞后不仅仅浪费能源。而且影响加热产品质量与产量。随着计算机控制技术的发展与应用,许多加热炉都装备有先进的计算机控制系统......”。
4、“.....有的加热炉还配有二级计算机控制系统,以实现最佳炉温设定值在线计算与设定的都是降低能耗,减少污染,提高加热质量与产量。在实现了最佳燃烧控制与最佳炉温控制后,克服炉温惯性问题愈显重要。纯滞后系统的特性纯滞后是物理系统的种性质,具有纯滞后的工艺过程当外界对其施加了定作用后,工艺过程不会立即做出反应,而总要滞后段时间。对于加热炉来说,热容量愈大滞后时间愈长。在通常的反馈调节系统中,控制系统之所以能对控制对象施加个校正作用,是因为工艺过程的输出有变化。但对具有纯滞后的工艺对象而言,控制系统对其施加校正作用后,工艺过程并不立即变化。因而也就不能立即对输入施加应有的作用。正因为如此,纯滞后被认为是最难控制的工艺过程。加热炉炉温滞后的特点及其克服加热炉炉温的滞后不同于通常的测量系统的滞后,般的测量滞后是由于测量取样过程产生的......”。
5、“.....对于测量系统产生的滞后可以用常规的滞后补偿系统进行校正,而加热炉温度滞后是加热炉固有的物理特性,是由于炉温变化速度低于燃料流量变化速度造成的,因此用常规的滞后补偿软件进行校正效果是不好的。在加热炉最佳温度控制系统中,配备了先进的计算机控制系统,建立了复杂的数学模型。当计算机给出了最佳炉温设定值后,由于炉温的滞后作用,实际炉温不会很快达到设定值,而总要围绕设定值上下波动延迟段时间后才能达到设定值。使得最佳设定值变的不佳。如欲将炉温由升到,当炉温达到设定值后,由于其惯性作用,温度值会偏离设定值而升到。这是因为控制炉温是通过控制燃料流量间接控制的。当调节系统得到偏差信号后,燃料流量能够迅速响应偏关信号而改变流量的大小。但由于炉温信号的滞后,虽然燃料流量产生了变化,炉温并不立即变化。确切的说是炉温变化的速度跟不上......”。
6、“.....其结果导致了较长时间的超调。这个超调量不仅仅浪费了能源感谢其他的同学,在我调试程序时,给予的帮助。参考文献邱黎辉,等模糊控制在中央空调系统中的应用计算机测量与控制,夏红,赏星耀,宋建成参数自整定方法综述浙江科技学院学报熊志强,王炜,邱祖廉种新型自整定方法控制工程,,,,,,贤思齐,优化设计及常用优化方法特点比较宋云霞,朱学峰大时滞过程控制方法与应用化工自动化及仪表附录程序清单基本粒子群优化算法源程序初始格式化给定初始化条件学习因子学习因子惯性权重最大迭代次数搜索空间维数未知数个数初始化群体个体数目设置精度在已知最小值时候用初始化种群的个体可以在这里限定位置和速度的范围随机初始化位置随机初始化速度先计算各个粒子的适应度,并初始化和为全局最优进入主要循环,按照公式依次迭代......”。
7、“.....算法结束适应度函数源程序多维单峰值函数,使得最佳燃烧控制系统的作用降低,更使得炉温调节的过渡过程时间大大延长。从上面的分析我们得知,造成炉温滞后的原因是炉温有了偏差后,控制炉温的燃料流量变化迅速,而温度要滞后段时间才会改变。在滞后的这段时间内,温度偏差没有改变,因而控制系统的仍按原来的偏差继续改变燃料的流量。当炉温有反应时,燃料流量已超过了所需的设定值,从而引起燃料流量的浪费,造成炉温大幅度波动。加热炉的模型结构加热炉对象是个自衡系统,即在其他条件不变,定的燃油流量和助燃风量的作用下,炉出口温度和烟气中的氧体积分数是定的。资料显示,在大多数情况下,自衡对象的动态特性都可以用阶阶滞后二阶二阶滞后种模型来描述。对加热炉测试的结果表明燃油流量及助燃风量挡板开度对炉出口温度及烟气中氧体积分数的关系均可用二阶滞后传递函数来描述......”。
8、“.....这里采用临界稳定法对系统进行初始整定,步骤如下置调节器的积分时间为最大值,微分时间为,比例带取适当大小的值,使系统进入运行状态。待系统运行稳定后,逐渐减小比例带,直到出现等幅振荡为止,即所谓的临界振荡过程。记录下此时的比例带值,并计算两个波峰的间距,记做。利用和再按表所给的计算公式,求出调节器各参数的数值。表临界比例度法计算公式参数调节规律比例带积分时间微分时间按如下结构对工程法优化的用进行仿真图加热炉温度的控制框图图单位阶跃响应的等幅振荡曲线得到初始结果为根据上表,可以计算用调节器调节时的各参数为,,用工程整定后的仿真图形如下所示取,,。其仿真图形为图所示。粒子群算法参数整定用粒子群算法优化后得到的参数为,,......”。
9、“.....并通过仿真得到响应曲线,曲线的上升时间虽然比较快,但是过度时间比较长,超调量也过大,这对工程实践是不利的。再采用粒子群算法整定参数,通过粒子群算法对参数优化后的曲线,曲线的各个指标也有了明显的提高,尤其是超调量有了明显的减少,上升时间也有了明显的缩短。这正是我们所期待的。参数对系统性能影响的研究针对本文的研究对象,在仿真中分别改变不同的值,观察其结果,并对其结果进行相关比较。具体步骤如下分别增大和减小,保持不变,其结果如图所示。分别增大减小以及去掉,保持不变,其结果如图所示。分别增大和减小,保持不变,其结果如图所示。由图可知,增大会增大系统的超调量,但降低了峰值时间和调节时间而减少则相对地降低了超调量,但增加了峰值时间和调节时间......”。
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