一种基于两步法的迟滞控制方法

摘要

本发明提供了一种基于两步法的迟滞控制方法，其特征在于：该方法在MATLAB的SIMULINK中建立阀门迟滞模型和工业过程模型，在OPTO22中建立基于预测PI算法的主控制器和基于两步法的补偿控制器，再连接MATLAB和OPTO22进行通讯，构成一个以补偿控制器为前馈控制器的前馈-反馈控制模型。本发明提供的方法克服了现有技术的不足，通过采用先进的控制算法来补偿回路中的阀门迟滞，无需停产就能有效消除工业控制回路中由阀门迟滞引起的振荡，抗干扰性强，实现形式简单，控制效果好，可用于实际工业过程。

主权项

一种基于两步法的迟滞控制方法，其特征在于：该方法分为以下3个步骤：步骤1：在MATLAB的SIMULINK中，建立阀门迟滞模型和工业过程模型；步骤2：在OPTO22中，建立基于预测PI算法的主控制器和基于两步法的补偿控制器，其控制算法如下：预测PI算法的输入输出关系为： u ( t ) = K ( 1 + 1 p T i ) e ( t ) - 1 p T i [ u ( t ) - u ( t - L ) ] 其中p为微分算子，e(t)、u(t)分别为控制器的输入和输出，K为过程增益的倒数，Ti为控制过程主导时间常数，L为控制过程滞后时间；定义系统误差Error＝SP‑PV，其中SP为系统输入，PV为系统输出；Stiction为一个小于系统输入SP的设定值，当Error大于或者等于Stiction时，采用主控制器，否则采用补偿控制器；补偿控制器的算法如下：定义Count为计数器、Period为控制周期、Flag为标志位，OP为主控制器输出，设定Count、Period和Flag的初始值，Flag＝0，Count从0开始计数；当Count＝Period、Flag＝0且Error≥0时，OP＝OP+Stiction，Flag＝1；当Count＝Period、Flag＝0且Error＜0时，OP＝OP‑Stiction，Flag＝1；当Count＞Period且Flag＝1时，OP＝OP+Error/Ti，Flag＝0，Count＝0；步骤3：连接MATLAB和OPTO22进行通讯，使主控制器与阀门迟滞模型、工业过程模型依次连接构成闭环负反馈控制模型，补偿控制器并联在主控制器两端且作为阀门迟滞模型的前馈控制器输出到主控制器之后，系统输出PV为工业过程输出。