本文關(guān)鍵詞：控制閥粘滯特性補(bǔ)償控制方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在工業(yè)過程控制系統(tǒng)中,氣動控制閥是最常見的終端元件,其性能的好壞將直接與控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)相關(guān)。由于氣動控制閥長期與被控介質(zhì)直接接觸,在工作一段時(shí)間后經(jīng)常出現(xiàn)非線性特性,其中以粘滯特性最為常見。控制閥的粘滯特性容易誘發(fā)控制回路產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象,從而導(dǎo)致生產(chǎn)過程效率降低甚至生產(chǎn)停止。因此,在檢測出控制閥存在粘滯特性后,采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償控制手段克服控制閥的粘滯作用十分必要。本文在閱讀了大量關(guān)于控制閥粘滯特性補(bǔ)償控制的文獻(xiàn)基礎(chǔ)上,從理論結(jié)合實(shí)踐的角度出發(fā),對控制閥粘滯特性補(bǔ)償控制進(jìn)行了較為深入的研究。本文的主要研究內(nèi)容如下：1、分析了Knocker補(bǔ)償法參數(shù)選取的依據(jù),發(fā)現(xiàn)其脈沖幅值的選取相對困難許多,往往是通過人工試湊的方式,然后提出了一種基于黃金分割法的脈沖幅值在線自整定尋優(yōu)算法,并對所提出的算法進(jìn)行了仿真研究,驗(yàn)證了該算法的有效性。2、分析了兩步補(bǔ)償法的常規(guī)實(shí)現(xiàn)方式,發(fā)現(xiàn)其實(shí)現(xiàn)過程耗時(shí)較長,尤其是面對具有大遲延特性的過程系統(tǒng),然后提出了一種兩步補(bǔ)償法的新型實(shí)現(xiàn)方式。所提出的新型兩步補(bǔ)償法無需等待過程系統(tǒng)穩(wěn)定下來,提高了兩步補(bǔ)償法的應(yīng)用效率,并對該實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行了仿真研究,驗(yàn)證了該方法的有效性。3、在控制閥粘滯特性單參數(shù)模型MPC補(bǔ)償控制的基礎(chǔ)上,將更具代表性的雙參數(shù)He模型轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的輸入約束條件,利用MIQP求解器實(shí)現(xiàn)了控制閥粘滯特性的MPC補(bǔ)償控制,并利用仿真平臺將該方法的補(bǔ)償效果與常規(guī)PID控制效果進(jìn)行了對比,驗(yàn)證了該方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：氣動控制閥 粘滯補(bǔ)償 Knocker補(bǔ)償法 兩步補(bǔ)償法 MPC補(bǔ)償法
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-24
• 1.1 引言10-11
• 1.2 控制閥概述11-15
• 1.2.1 控制閥簡介11-13
• 1.2.2 控制閥常見特性13-15
• 1.3 控制閥粘滯特性補(bǔ)償控制方法研究現(xiàn)狀15-21
• 1.3.1 控制閥粘滯特性經(jīng)典補(bǔ)償方法15-16
• 1.3.2 控制閥粘滯特性改進(jìn)補(bǔ)償方法16-21
• 1.4 本文主要內(nèi)容21-24
• 2 基于黃金分割法的Knocker參數(shù)在線自整定尋優(yōu)算法24-38
• 2.1 引言24-25
• 2.2 基于Kano模型的控制閥粘滯特性建模25-28
• 2.3 Knocker補(bǔ)償法特點(diǎn)分析28-32
• 2.3.1 Knocker補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)原理28-29
• 2.3.2 Knocker補(bǔ)償法參數(shù)的選取29-31
• 2.3.3 仿真研究及分析31-32
• 2.4 基于黃金分割法的在線自整定尋優(yōu)算法32-36
• 2.4.1 黃金分割法的基本思想32-33
• 2.4.2 Knocker關(guān)鍵參數(shù)a的尋優(yōu)33-35
• 2.4.3 仿真研究及分析35-36
• 2.5 本章小結(jié)36-38
• 3 控制閥粘滯特性開環(huán)兩步補(bǔ)償法的新型實(shí)現(xiàn)方式38-52
• 3.1 引言38-39
• 3.2 基于He模型的控制閥粘滯特性建模39-40
• 3.3 開環(huán)兩步補(bǔ)償法特點(diǎn)分析40-45
• 3.3.1 開環(huán)兩步補(bǔ)償法實(shí)現(xiàn)原理40-41
• 3.3.2 常規(guī)開環(huán)兩步補(bǔ)償法的三次實(shí)現(xiàn)41-43
• 3.3.3 仿真研究及分析43-45
• 3.4 基于控制器輸出期望值估計(jì)的新型開環(huán)兩步補(bǔ)償法45-50
• 3.4.1 新型開環(huán)兩步補(bǔ)償法的實(shí)現(xiàn)方法45-49
• 3.4.2 仿真研究及分析49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-52
• 4 基于MIQP求解問題實(shí)現(xiàn)控制閥粘滯特性的MPC補(bǔ)償控制52-68
• 4.1 引言52-53
• 4.2 控制閥粘滯特性模型的約束條件轉(zhuǎn)換53-58
• 4.2.1 單參數(shù)d模型的約束條件轉(zhuǎn)換53-55
• 4.2.2 雙參數(shù)He模型的約束條件轉(zhuǎn)換55-58
• 4.3 MPC補(bǔ)償法特點(diǎn)分析58-66
• 4.3.1 MPC控制算法58-59
• 4.3.2 MPC補(bǔ)償法的實(shí)現(xiàn)方法59-61
• 4.3.3 求解MIQP問題61-63
• 4.3.4 仿真研究及分析63-66
• 4.4 本章小結(jié)66-68
• 5 結(jié)束語68-72
• 5.1 研究工作總結(jié)68-69
• 5.2 研究工作展望69-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 致謝76-78
• 作者簡介78-80
• 作者在攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果80

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 付川;丁維明;;控制回路中的閥門遲滯補(bǔ)償方法[J];自動化儀表;2010年10期

2 何熊熊;鄒濤;楊悅;李信;;氣動控制閥靜摩擦的Kano模型與檢測方法的進(jìn)一步研究[J];化工學(xué)報(bào);2008年07期

3 史紅梅,馮麗輝,鐘偉紅,彭云峰;基于模型的預(yù)測控制算法研究[J];昆明理工大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2002年06期

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本文編號：347946