李明骏 罗雄麟 谷明章

(1.中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京 102249；2.中国石油辽河石化公司，辽宁 盘锦 124000)

变工况条件下Bang-Bang控制与常规PID控制的集成设计与分析

李明骏1罗雄麟1谷明章2

(1.中国石油大学(北京)地球物理与信息工程学院，北京 102249；2.中国石油辽河石化公司，辽宁 盘锦 124000)

将Bang-Bang控制与常规PID控制集成，研究了一种适用于大范围工况变化的变工况控制方法。对于非线性二阶系统，采用相轨迹法求解Bang-Bang控制的一次最优切换点；通过设置切换动作的最短响应时间来计算变工况控制的启动阈值。实例仿真结果表明：以变工况控制作为补充的集成控制方案，对全范围的工况变化具有良好的控制效果。

变工况控制 Bang-Bang控制 PID 一次最优切换点 启动阈值 二阶非线性模型

在实际工业生产过程中，由于常规PID控制具有控制原理简单、使用方便、适应性强及鲁棒性强等优点，因此仍占据着主导地位。然而，实际的控制对象，尤其是热工、电力对象的动态特征会随着工况的变化而变化，表现出较强的非线性特性[1,2]。现阶段的PID控制器的设计常基于特定工作点，仅能够满足工作点附近的控制要求。因此当出现大范围工况变化时，常规PID控制无法胜任。控制过程的优劣不仅关系企业的经济效益，更与生产安全直接挂钩，所以需要寻求更好的控制方法。另一方面，由于常规PID控制的应用已经十分成熟，如果能继续使用PID的小范围调节能力，并针对大范围工况变化进行改进，就能以较低的成本实现对控制对象的全工况控制。……