基于ADRC紡織廠溫濕度控制策略的研究.pdf

1、紡織廠空調(diào)系統(tǒng)主要是對空氣溫濕度控制，它是一個(gè)多變量、強(qiáng)耦合、時(shí)滯、擾動復(fù)雜工業(yè)過程。傳統(tǒng)的PID控制，主要針對結(jié)構(gòu)簡單、小擾動的對象，不能適應(yīng)復(fù)雜動態(tài)環(huán)境所產(chǎn)生的各種擾動，在應(yīng)用于復(fù)雜系統(tǒng)時(shí)，控制性能難以提高。針對這個(gè)問題，必須尋找一種高性能、強(qiáng)功能控制算法，解決傳統(tǒng)控制算法的不足，改善控制品質(zhì)。為此，本文嘗試采用自抗擾控制技術(shù)，它吸收現(xiàn)代控制理論的信號處理方法和傳統(tǒng)PID控制的精髓，通過獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，把系統(tǒng)所產(chǎn)生的總擾動和進(jìn)行估計(jì)并加

2、以補(bǔ)償，能實(shí)現(xiàn)在惡劣環(huán)境中的精確控制。
　　 紡織廠空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)中工藝指標(biāo)和底層控制變量之間表現(xiàn)為強(qiáng)耦合的關(guān)系，嚴(yán)重影響控制系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)?？刂破髟O(shè)計(jì)必須同時(shí)考慮對系統(tǒng)進(jìn)行解耦設(shè)計(jì)，本文通過引入靜態(tài)耦合矩陣，將系統(tǒng)分解為多個(gè)單輸入單輸出的子系統(tǒng)，每個(gè)子系統(tǒng)并行嵌入一個(gè)自抗擾控制器。對于靜態(tài)耦合矩陣的估計(jì)誤差和動態(tài)耦合部分，由自抗擾控制器歸結(jié)到所有不確定因素作用的總擾動中進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)償。這種解耦方法相比其它解耦方法，所需計(jì)算量不大

3、，魯棒性要好。
　　 自抗擾控制技術(shù)中大量吸收最速控制、變結(jié)構(gòu)控制等現(xiàn)代控制的理論成果，運(yùn)用獨(dú)特的非線性效應(yīng)，開發(fā)出具有獨(dú)特功能和效率的新型動態(tài)結(jié)構(gòu)：跟蹤微分器、擴(kuò)張狀態(tài)觀測器，非線性誤差反饋機(jī)制等。文章對這些新型動態(tài)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的理論推導(dǎo)和分析，論述其在信號處理方面的特點(diǎn)和優(yōu)越性。
　　 采用MATLAB/Simulink進(jìn)行系統(tǒng)仿真時(shí)，使用其固有模塊搭接，比較復(fù)雜且不容易修改。我們采用系統(tǒng)函數(shù)為系統(tǒng)中的跟蹤微分器，

4、擴(kuò)張狀態(tài)觀測器和非線性誤差反饋等特殊動態(tài)結(jié)構(gòu)分別定制Simulink模塊。它們以新的模塊形式加入Simulink，可為系統(tǒng)仿真和參數(shù)整定提供便利。在自抗擾控制器結(jié)構(gòu)確定的情況下，控制效果主要取決于參數(shù)的選取。為此，文章通過結(jié)合理論和大量MATLAB仿真實(shí)驗(yàn)，給出參數(shù)整定的一般方法和規(guī)律。通過仿真實(shí)驗(yàn)可以看出自抗擾控制技術(shù)在應(yīng)用于紡織廠溫濕度控制系統(tǒng)時(shí)，不僅能完全抑制外擾，具有很好的動態(tài)過渡過程和控制精度，還具有極強(qiáng)的魯棒性和參數(shù)不敏感性