多变量解耦控制ppt课件
46页1、过程控制多变量解耦,多变量过程控制,过程设备有很多变量需要控制,我们必须做以下的事情: 选择必要的传感器 选择合适的控制变量 决定如何对被控制变量CVs和控制变量MVs进行配对 多数情况下,我们采用单回路控制就能够解决问题,但有些时候只有单回路是不够的,需要更复杂的控制方案。,多回路独立控制,两种控制方案都可行的,但我们主要关注多回路控制,多回路:多个独立的PID控制器,集中控制,如何设计多回路控制系统?,假设已经选择好传感器和阀门,应该如何来设计多回路控制系统呢?,重要问题,几个能够帮助我们设计一个多变量控制系统的重要问题。 是否存在关连?如果没有关连 只是多个单回路控制问题 有关连关连对单回路控制有怎样的影响? 如何表示关连的强度? 如何设计多变量多回路控制系统?,关连,具有多组MV和CV的过程与单组MV和CV的过程有什么不同? 关连! 定义:对于一个多变量过程,当输入(控制)变量影响不止一个输出(被控)变量时,我们说过程中存在关连。,这个过程存在关连吗?,是否存在关连 机理建模,线性化,是否存在关连 经验建模,产品质量相对于回流量的阶跃响应(固定再沸量),经验建模(续),是否存在
2、关连(续),如果模型能够排列成对角矩阵,则不存在关连,任何一个非对角线位置的取值不是0,则存在关连,多变量过程的方块图,一般采用如下的方块图形式来表示22的过程动态,多变量过程采用单回路控制,对于一个22的系统采用单回路进行控制,根据 Gii(s) 来设置控制器,采用单回路控制(续),将其中一个回路投入自动,接下来该怎么办?,采用单回路控制(续),如果在第二个对象投入自动的情况下对第一个对象进行阶跃响应动态测试,会出现怎样的情况呢?,采用单回路控制(续),动态性能是否和没有控制器 Gc2(s) 时相同?它与什么有关?,过程随着控制器变化,采用单回路控制(续),通常一个回路的特性会受到关连回路的影响,对每个单独的回路进行整定达到稳定,当所有回路都投运时往往会产生不稳定。 我们需要反复整定每个回路,直到每个回路都得到较好的性能。,采用单回路控制 举例,我们按照“最大增益”的原则进行配对: MV1(s) = CV1(s),MV2(s) = CV2(s),举例 Simulink仿真,举例 一个回路投入自动,举例 两个回路投入自动,投入自动后的传递函数,相对增益矩阵,我们已经看到相互关连非常重要
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