化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

发布时间：2018-01-31 14:19

本文关键词： 过程控制过程系统多变量系统瘦系统关联分析变量配对串级控制系统　出处：《化工学报》2017年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量,要么次要变量未纳入反馈控制,无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵,对瘦系统进行了变量配对分析,提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈,使系统反馈信息更完备,构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对,而且系统控制性能良好,尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。
[Abstract]:Chemical processes are generally multivariable systems, in which the number of output variables more than the number of input variables of non-square multivariable system is called thin system, the existing non-square system control structure design generally uses square processing method. Only one input variable and one output variable can be matched in a single loop control. Either the important variable, which is the index of process control, cannot be controlled, or the secondary variable is not included in the feedback control. The average frequency domain relative gain matrix of the non-square system is introduced, and the variable pair analysis of the thin system is carried out. In this paper, a design method for the structure of thin system cascade control system is proposed, which makes use of all the output variable feedback effectively without adding input variables, and makes the feedback information more complete. A cascade control system which combines important variables with minor variables is constructed. Finally, the structural design method of thin system cascade control system is proved by the analysis of examples, which can not only obtain reasonable variable pairs. Moreover, the control performance of the system is good, especially in the process of interference suppression.
【作者单位】：中国石油大学(北京)自动化系;
【基金】：中国石油大学(北京)科研基金项目(2462015YQ0510) 国家自然科学基金项目(21676295)~~
【分类号】：TP273;TQ02
【正文快照】： 引言分散PID控制器广泛应用于多变量系统[1-5],虽然随着控制理论的发展,多变量系统开始使用先进控制算法进行控制系统设计,特别是模型预测控制,但是先进控制往往设计复杂,难以实现,不易维护,并且现场工程师对先进控制的熟悉程度也不高,因此考虑到底层控制系统安全可靠的要求,

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