内模自整定数字控制器的设计方法

摘要

一种工业过程控制技术领域的内模自整定数字控制器的设计方法。本发明采用一阶加纯滞后模型；上位机控制输出控制台控制扳键使系统运行在“辨识阶段”，此时，继电辨识环节被切换入闭环系统；在继电环节的作用下，系统运行开始后在短时间内建立起极限环；根据对继电器输出各参数的实时测量，根据偏压继电反馈辨识公式计算出系统待辨识的三个参数K、θ和τ，并存入RAM中；根据已辨识出的模型参数计算新型内模控制器的各参数，计算结果存入RAM存储单元中；通过辨识所得的模型和内模控制器参数送入实际生产过程相对应各环节中。本发明实现了数字内模控制器的自整定，降低了硬件成本并提高了系统的灵活性，可靠性和准确性。

主权项

1、一种内模自整定数字控制器的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：采用一阶加纯滞后模型：$G\left(s\right)=\frac{{\mathrm{Ke}}^{-\mathrm{\theta s}}}{\mathrm{\tau s}+1}$ 其中三个待辨识参数：K是系统静态增益；θ是系统时滞；τ是系统时间常数；步骤二：上位机控制输出控制台控制扳键使系统运行在“辨识阶段”，此时，继电辨识环节被切换入闭环系统；步骤三：在继电环节的作用下，系统运行开始后在短时间内建立起极限环；步骤四：根据对继电器输出各参数的实时测量，根据偏压继电反馈辨识公式计算出系统待辨识的三个参数K、θ和τ，并存入RAM中；步骤五：根据已辨识出的模型参数计算新型内模控制器的各参数，计算结果存入RAM存储单元中；步骤六：通过辨识所得的模型和内模控制器参数送入实际生产过程相对应各环节中，然后，系统进入“运行阶段”，此阶段中，输出监控模块一直处于工作状态，实时检测系统的输出，无论是系统失配或摄动，还是不确定扰动的干扰使系统输出较远的偏离标称值时，系统自动切换进入“辨识阶段”以及时更新生产过程中的各参数。