基于可編程序控制器的熱工控制算法應(yīng)用研究.pdf

1、熱工過程大多具有大時滯、非線性、時變及未知擾動等不確定性，很難建立其精確數(shù)學(xué)模型，使得控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)及穩(wěn)定性在實際應(yīng)用中難以保證。內(nèi)模控制和魯棒控制是解決大滯后控制問題和降低模型不確定性影響的有效方法。本文針對熱工對象的特點，采用魯棒內(nèi)模控制技術(shù)研究新型的熱工控制系統(tǒng)，并探討其在PLC控制器上的工程化實現(xiàn)方法。本文研究的具體內(nèi)容有:
　　 (1)針對熱工過程參數(shù)大范圍變化的實際情況，采用內(nèi)模控制技術(shù)對過程的純滯后進行預(yù)估補償

2、，進一步利用魯棒控制中的混合靈敏度設(shè)計指標，提出了適合于大滯后及不確定性熱工過程的先進魯棒控制方法。在此基礎(chǔ)上以某大型循環(huán)流化床機組負荷控制為研究對象，按照±30％范圍參數(shù)攝動和大范圍負荷變動兩種情況，分別設(shè)計了流化床機組的魯棒內(nèi)?？刂破鳎抡娼Y(jié)果驗證了該控制方法的有效性。內(nèi)模控制中的濾波器對系統(tǒng)性能有重要作用，本文采用改進的巴特沃斯濾波器代替原有的一型濾波器，提高了同等條件下系統(tǒng)的響應(yīng)速度。
　　 (2)為研究和驗證先進控制方

3、法，研制開發(fā)了熱工時滯不確定過程應(yīng)用實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)以具有大時滯和不確定性擾動的加熱水箱為對象，采用可編程控制器，通過數(shù)據(jù)采集、通信、復(fù)合濾波、非線性補償、控制算法等軟硬件環(huán)節(jié)的設(shè)計完成，可作為測試時滯不確定性過程控制算法的通用實驗平臺。結(jié)合光伏發(fā)電節(jié)能照明系統(tǒng)的設(shè)計，研究和介紹了PLC過程控制系統(tǒng)的組態(tài)方式。
　　 (3)進一步研究了魯棒內(nèi)模控制在PLC上的工程實現(xiàn)。本文通過合理的等效轉(zhuǎn)換將原來復(fù)雜的魯棒內(nèi)模控制算法轉(zhuǎn)化為易于