一种大迟延系统的控制方法
马平;李奕杰
【摘 要】大迟延系统在工业生产过程中比较常见但又难以控制,并且大部分工业生产过程都具有非线性的特征,被控对象的传递函数随负荷的变化而变化.在利用传统串级PID对实际系统进行控制的时候,很难得到理想的控制效果,难以保证控制品质,因此针对此问题提出基于物理机理的PID控制方法.该方法的控制策略主要是基于被控对象和控制过程的物理机理,使其可以不需要经过复杂的计算和补偿环节,取消了串级控制回路,从而使系统结构更加简单有效,控制性能得到较大改善,可适应大范围负荷变化的需要.由于火电厂主汽温为典型的大惯性、大迟延、非线性系统,被控对象的传递函数随负荷的变化而改变,所以选取主汽温为被控对象进行仿真实验.实验结果证明,基于物理机理的PID控制与传统串级PID相比,可以达到更好的控制效果.%In the industrial production process,the large delay system is
comparatively common and get difficult to be controlled one. Most of
them are nonlinear and their transfer function varies with load. U-sing
traditional serial PID for control of practical system, it is difficult to get an
ideal control effect and hard to ensure the control quality. In view of
above-mentioned facts, a physical mechanism-based PID control method
was presented. Its control strategies were mainly based the physical
收稿日期:2001206204基金项目:山西省自然科学基金项目(20001038)作者简介:张井岗(19662),男,山西新降人,硕士,教授,研究方向为智能控制、鲁棒控制及其应用。一种二自由度内模控制方法
张井岗,李临生(太原重型机械学院自动化系,山西太原030024) [摘 要] 针对典型的工业过程控制对象,提出了一种二自由度内模控制方法,此方法可以使系统同时具有良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性,改进了常规内模控制的不足,而且控制算法简单、参数调整方便,理论分析和仿真实验结果表明了它的有效性。[关键词] 二自由度控制;内模控制;鲁棒性[中图分类号]TP273 [文献标识码]A [文章编号]100020682(2002)0420063203Acontrolmethodperformedbyatwo2degree2of2freedominternalmodelZHANGJing2gang,LILin2sheng(AutomationDeptofTaiyuanHeavyMachineryInstitute,Shanxi2Taiyuan030024,China) Abstract:Thispaperpresentsacontrolmethodperformedbyatwo2degree2of2freedominternalmodelcon2trollerusedinatypicalindustrialprocess.Thismethodcanbringaprocesscontrolsystemtokeepverygoodcharacteristicsofbothcommandtrackinganddisturbanceaswellasrobustnesssimultaneously.Themethodcanalsoimprovetheshortcomingofaconventionalinternalmodelcontrol.Inaddition,itscontrolalgorithmissim2pleandtheadjustmentofcontrolparametersiseasy.Theoreticalanalysisandsimulationresultsshowthevalid2ityofthiscontrolmethod.Keywords:Two2degree2of2freedomcontrol;Internalmethodcontrol;Robustness
《控制工程》课程大纲
一、课程基木情况与说明
（一） 课程代码：02151007
（二） 课程英文名称：Process Control System
（三） 课程中文名称：过程控制丄程
（四） 授课对象：自动化、电气工程及其自动化及相关专业本科学生。
（五） 开课单位：自信学院
（六） 教材：《过程控制系统（第2版）» •俞金寿，孙自强编・机械匸业出版社.2015
（七） 参考书目
[1|《过程控制工程》，孙洪程李大字翁维勤編.淸华大学出版社，2006
[2]《过程控制工程（第3版）、•俞金寿編，淸华大学出版社，2007
[3|《过程控制系统及仪表》•邵裕淼等编•机械L业出版社，2003
[41《过程控制工程（第二版）、,东南大学邵裕森等编.机械匸业出版社，2004：
[5]《过程控制系统》方康玲主编，，武汉理丄大学出版社2002
⑹ 《过程控制与自动化仪表》侯忐林西安理匸大学主编.机械匸业出版社，2003
[71王再英《过程控制系统与仪表》机械匸业出版社2006年
（A）课程性质
过程控制系统是自动化方向的专业必修课.过程控制是控制埋论、生产工艺、讣算机技术和仪器仪表 知识等相结合的一门综合性应用学科。过程控制的任务是在「解、熟悉、学握生产工艺流程与生产过程的 静态和动态特性的基础上，根据工艺要求•应用控制理论、现代控制技术.分析、设计、整定过程控制系 统。同时.必须注总丄程应用中的有关问题°过程控制的任务是由过程控制系统的工程设计与工程实现來 完成的。
（九）教学目的
学生在学过《自动检测技术》、《控制装宜》、《自动控制原理及实验》之后.通过《过程控制系统 程》课程的学习，使学生能够达到从事过程控制系统的分析.设讣、运行及研尤：学握过程控制工程的基 木知识，具备过程控制系统的设汁.安装、调试和维护能力培养学生工程实践能力和创新能力C通过拓宽 知识面.使学生进一步了解木专业发展趋魁及动向。培养学生了解和学握典型的过程控制系统的原理.并 能够理论联系实际：注重技术的先进性和匸程实用性相结合.应用幹种控制规律实现过程控制.达到解决 生产实际问題的目的C学生不仅能达到解决过程控制丄程中的一般问题•并具有分析和设计较复杂的过程 控制系统的能力。
过程控制系统目录模板
一、引言
过程控制系统的概述
二、基本原理与组成
1. 过程控制系统的基本原理
A. 反馈原理
B. 前馈原理
2. 过程控制系统的组成
A. 传感器
B. 控制器
C. 执行器
D. 通信网络
三、过程控制系统的工作流程
1. 信号采集与处理
A. 传感器的分类与工作原理
B. 信号处理的方法与技术
2. 控制策略与算法 A. PID控制器及其调节
B. 其他常用的控制策略
3. 控制执行与输出
A. 执行器的分类与原理
B. 控制信号的传输与输出
四、过程控制系统的应用案例
1. 工业自动化控制系统
A. 过程控制系统在化工行业的应用
B. 过程控制系统在制造业的应用
2. 智能家居控制系统
A. 过程控制系统在家庭安全的应用
B. 过程控制系统在能源管理的应用
五、过程控制系统的挑战与发展趋势
1. 网络安全与数据隐私
A. 过程控制系统的网络安全挑战
B. 数据隐私保护的需求与措施
2. 大数据与人工智能技术 A. 大数据分析在过程控制中的应用
B. 人工智能技术在过程控制中的发展
六、结论
过程控制系统的未来展望与应用前景
参考文献
