本文關鍵詞：三級氣罐壓力系統(tǒng)的有約束廣義預測控制策略研究

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【摘要】：壓力容器是流程工業(yè)生產(chǎn)的重要設備。三級氣罐壓力控制系統(tǒng)由于存在大慣性、時變性和時間延遲等特性,所以是過程控制中一個難點。同時控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構和檢測裝置,比如閥門和儀表,都是有約束的,傳統(tǒng)的PID控制和廣義預測控制的控制精度和抗干擾能力不能滿足生產(chǎn)要求,為此本文提出了一種有約束的廣義預測控制方法來彌補其不足。該算法是以遞推最小二乘法對系統(tǒng)參數(shù)進行在線辨識,通過求解Diophantine方程得到壓力預測模型,然后以起作用集方法求解二次規(guī)劃問題構成滾動優(yōu)化策略,計算最優(yōu)控制規(guī)律。 首先,根據(jù)三級氣罐系統(tǒng)的結構,運用機理建模的方法建立壓力系統(tǒng)的數(shù)學模型結構,并用殘差法辨識系統(tǒng)階次和漸消記憶遞推最小二乘法辨識系統(tǒng)參數(shù),通過實驗得到系統(tǒng)時延,最終獲得系統(tǒng)的離散模型。然后,運用本文中提出的有約束的廣義預測控制算法進行控制,提高了系統(tǒng)的控制精度、響應速度以及抗干擾能力。 最后,在基于ControlLogix系統(tǒng)平臺的壓力控制系統(tǒng)上驗證了該方法的有效性。該系統(tǒng)建立在羅克韋爾公司開發(fā)的組態(tài)編程軟件平臺上,通過工業(yè)以太網(wǎng)以及OPC實現(xiàn)上位機與ControlLogix系統(tǒng)的通訊,由ControlLogix系統(tǒng)采集壓力信號傳送到上位機,在上位機SIMULINK中完成有約束的廣義預測控制策略計算后,將控制量傳送到ControlLogix系統(tǒng)的I/O端口,從而實現(xiàn)對壓力系統(tǒng)壓力值的實時控制。通過實驗,與其他方法運行結果進行對比,對比結果表明系統(tǒng)控制性能明顯改善。圖30幅,表2個,參考文獻68篇
【學位授予單位】：中南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH49;TP273

【參考文獻】

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本文編號：1224109