基于偏置继电反馈的闭环辨识方法

王在波,赵敏

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093)

摘要多变量过程对象通常具有耦合性等特点,而在对其解耦过程中一般存在一些回路含有不可操作的变量,这就给对象的辨识带来了难度。文中提出了一种基于偏置继电反馈的闭环辨识方法,通过对回路进行偏置继电反馈实验实现对象辨识。文中方法将实验获取对象的输入输出信号进行分析和研究,获取对象在重要频率范围内的频率特性,从而辨识出对象模型。仿真实验表明,文中方法适用于广泛的过程对象,且具有较好的准确性和鲁棒性。

关键词模型辨识;闭环回路;继电反馈;频率响应

收稿日期:2015-05-18

作者简介:王在波(1989—),男,硕士研究生。研究方向:智能预测控制等。E-mail:wangzaibo1989@163.com。赵敏(1979—),女,博士,讲师。研究方向:非线性系统及LPV系统预测控制。

doi:10.16180/j.cnki.issn1007-7820.2015.12.045

中图分类号TP274文献标识码A

Closed-loop Identification Algorithm Based on Biased Relay Feedback

WANG Zaibo,ZHAO Min

(School of Optical-Electrical and Computer Engineering,University of Shanghai for

Science and Technology,Shanghai 200093,China)

AbstractMultivariable process object has a coupling characteristic frequently.There usually are some loops with inoperable variable,when decoupling those processes.This will make the identification of objects more difficult.A close-loop identification algorithm based on biased relay feedback is proposed in this paper.The identification of objects is realized by biased relay feedback.This method can find a main frequency band of the objects after analyzing and discussing the input and output signals.Thereby it will get an accurate model.Simulation examples show accuracy and applicability of the identification method for a wide range of processes.

Keywordsmodeling identification;closed-loop;relay feedback;frequency response

在实际的工业生产中,经常存在一些具有大时滞、时变、非线性、强耦合、动态特性差异大等特点的多输入多输出过程对象[1]。对这种典型过程对象辨识时常需要对其进行解耦,将多输入多输出对象转化为多个单输入单输出对象[2-3]。然而许多控制对象不能直接改变设定值,如:火力发电厂协调控制系统中,输出功率设定值可改变,但蒸汽压力设定值不能单独改变[4-5]。然而在实际工业生产中,对于存在不可操作变量输入信号的回路,可进行继电反馈实验来获得对象的某些特性,例如:火力发电厂可通过修改PID控制模块的上下限来实现系统的临界震荡[6-7]。……