化工多变量生产过程的两自由度解耦控制系统

摘要

一种化工多变量生产过程的两自由度解耦控制系统，由n×n维解耦控制器矩阵、n×n维闭环控制器矩阵、n维对角化系统参考传函矩阵和两个多路信号混合器组成，其中n是被控多变量过程的输出维数。系统给定值响应由解耦控制器矩阵以开环控制方式调节，结合现代模型预测控制方式，利用由对角化系统参考传函矩阵提供的参考输出信号与实际被控过程的输出测量信号之间的偏差量作为系统输出响应的反馈调节信息，经闭环控制器矩阵运算处理后，送入被控过程的n维输入调节装置以进行调节，从而实现消除系统输出偏差以及抑制负载干扰信号的目的。本发明的控制系统能够保持良好的鲁棒稳定性，可以在较大范围内适应实际被控过程的建模误差以及过程参数摄动。

主权项

1、一种化工多变量生产过程的两自由度解耦控制系统，其特征在于由n×n维解耦控制器矩阵Cs、n×n维闭环控制器矩阵Cf、n维对角化系统参考传函矩阵Hr和两个多路信号混合器组成，其中n是被控多变量过程的输出维数，第一个多路信号混合器设置在被控过程G的n维输入端处，它有一组n维正极性输入端，一组n维负极性输入端和一组n维输出端，它的一组正极性输入端连接解耦控制器矩阵Cs的n维输出信号U，它的一组负极性输入端连接闭环控制器矩阵Cf的n维输出信号F，其一组输出端连接被控过程G的n维输入端；第二个多路信号混合器设置在被控过程G的n维输出端处，它有一组n维正极性输入端，一组n维负极性输入端和一组n维输出端，它的一组正极性输入端连接被控过程G的n维输出测量信号，它的一组负极性输入端连接对角化系统参考传函矩阵Hr的n维输出端，其一组输出端连接闭环控制器矩阵Cf的n维输入端。