多变量解耦自抗扰控制在气体流量装置中的应用

发布时间：2018-01-15 21:02

本文关键词：多变量解耦自抗扰控制在气体流量装置中的应用　出处：《化工学报》2017年09期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：针对气体流量装置实验管路流量、压力耦合系统,通过机理法和阶跃响应法建立了其数学模型,并利用自抗扰解耦控制算法实现其解耦控制,以保证气体流量计性能测试过程的稳定性和控制快速性。对于气体流量装置多变量系统,自抗扰控制算法将耦合以及所有的内部不确定性和外部扰动都归结到总扰动中,通过扩张状态观测器和控制律对总扰动进行估计和补偿,使原系统被解耦成两个单输入单输出的子系统并利用PD控制器完成控制。自抗扰控制算法使系统在实现解耦的同时既减弱算法对于模型的依赖,又提高了系统的鲁棒性。仿真和实验结果表明,与PID控制算法相比,自抗扰控制算法调节时间更快,解耦效果更好,对扰动的抑制效果更优,性能鲁棒性更强。
[Abstract]:Aiming at the experimental pipe flow and pressure coupling system of gas flow device, the mathematical model is established by the mechanism method and step response method, and the decoupling control is realized by using the auto-disturbance rejection decoupling control algorithm. In order to ensure the stability of the gas Flowmeter performance test process and control speed. For the gas flow device multivariable system. The ADRC algorithm ascribes the coupling, all internal uncertainties and external disturbances to the total disturbance, and estimates and compensates the total disturbance through the extended state observer and the control law. The original system is decoupled into two single input and single output subsystems and the PD controller is used to complete the control. The ADRC algorithm not only decouples the system but also weakens the dependence of the algorithm on the model. The simulation and experimental results show that compared with the PID control algorithm, the adaptive disturbance rejection control algorithm has faster adjusting time, better decoupling effect and better disturbance suppression effect. The performance is more robust.
【作者单位】：天津大学电气自动化与信息工程学院;天津福路瑞特测控技术有限公司;南开大学计算机与控制工程学院;
【基金】：国家自然科学基金项目(61573199)~~
【分类号】：TP273
【正文快照】： 引言作为计量科学的重要组成成分,流量计量与测试技术广泛应用在贸易结算、化工生产、节能环保、医药卫生等领域,推动并支持了国民经济的不断发展。随着天然气行业不断突破进展,各种气体流量计在天然气开采、净化、输送及贸易交接等环节已得到普遍应用[1-2]。由于气体具有明显

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