长流程生产过程多重大时滞系统时间协调参数自调整控制策略
2011-08-04喻寿益钟柳芳桂卫华谢永芳
中南大学学报(自然科学版) 2011年9期
关键词:系统
喻寿益,钟柳芳,桂卫华,谢永芳
(中南大学 信息科学与工程学院,湖南 长沙,410083)
长流程工业生产通常是由多个不同的生产工序完成的,各种工序的生产设备地域跨度大,工艺流程长。原料从生产工序入口处输入,从工序出口处输出产品(或中间产品)。从入口到出口,物料传质输送和完成物理化学反应往往需要几十分钟,甚至几小时。为了满足工艺指标的要求,保证产品质量,在工序生产设备的不同部位,设置多个控制点。不同控制点到工序出口处的距离不同,物料传质所需要的时间也不同,这样使不同控制点的控制量到出口处产品的输出量产生不同的时间延迟τ1,…,τn,而这些纯延迟时间往往是系统响应时间常数T的几倍甚至十几倍,这样的工序生产过程构成多重大时滞系统。多重大时滞特性严重影响系统的控制性能,降低控制精度,不同控制变量的设定值难以协调跟踪,闭环控制系统往往不能稳定运行。例如氧化铝生产过程的高压溶出工序和连续碳酸化分解工序,都是多重大时滞系统。通常补偿时滞影响的方法有 Smith预估算法[1-3]、自适应控制[4-6]、智能控制[7-9]、模糊控制[10-12]、H∞控制[13-15]等。其中:Smith预估算法的控制效果严重依赖于被控对象的精确数学模型,预估器模型与被控对象的偏差会使系统控制性能恶化,在实际应用中往往难以取得理想的控制效果。自适应参数调整方法[4-6]只对预估器参数进行了部分调整,但实际控制对象任意一个参数的改变,特别是纯延迟时间的变化会严重影响系统的控制性能;……
登录APP查看全文