气化炉的预测型比例积分微分控制方法

摘要

气化炉的预测型比例积分微分控制方法，针对气化炉被控过程非线性、大滞后及强耦合的特点，该方法利用常规PID控制算法的鲁棒性和易实现性等优点，结合预测控制方法对大滞后对象的有效性，将预测控制思想用于常规PID控制算法中，使用变量预测器预测气化炉被控对象在L个时刻后的输出，参考输入与该变量预测器的输出相减，作为PID调节器入口偏差，通过数次计算，使得两次计算得到的控制器输出基本不变后，再将此控制作用输出，实现调节器的提前动作，在气化炉工况发生较大范围变化时，仍然取得良好的控制品质。该气化炉预测性PID算法简单，容易在现有商业控制系统软硬件平台上实施。

主权项

1、一种气化炉的预测型比例积分微分控制方法，其特征在于该方法包括如下步骤：步骤1：在气化炉系统的控制回路中，控制器根据变量预测器的输出量及控制系统的参考输入量，利用参考输入量减去变量预测器的输出量，初值设置为$\tilde{y}(k+L)=y\left(k\right),$得到控制器的入口偏差，控制器根据入口偏差计算输出控制量u(k)，其中k为当前采样时刻；y(k)是当前采样时刻被控过程的输出；步骤2：利用气化炉被控过程数学模型，在获得对象纯延迟之后确定预测步长L，根据步骤1的输出控制量u(k)，按照预测控制理论预测被控对象，获得第L个采样时刻的预测输出值步骤3：将步骤2的输出值作为步骤1中变量预测器的输出量，重复计算输出控制量u(k)；步骤4：将最终的输出控制量u(k)作为气化炉控制回路的控制输入，完成对气化炉的预测型比例积分微分控制。