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《DMC控制器的一種新的無(wú)擾切換方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第17卷第1期控制理論與應(yīng)用Vol.17,No.12000年2月CONTROLTHEORYANDAPPLICATIONSFeb.,2000文章編號(hào):1000-8152(2000)01-0060-05DMC控制器的一種新的無(wú)擾切換方法鄭輯光 施 仁 王孟效(西安交通大學(xué)自動(dòng)控制系·西安,710049)(西北輕工業(yè)學(xué)院自動(dòng)控制系·咸陽(yáng),712081) 摘要:介紹了DMC/PID/MAN多控制器結(jié)構(gòu)中各控制模式之間的無(wú)擾切換方法.其中,重點(diǎn)就兩種DMC控制器的無(wú)擾切換方法進(jìn)行了論述,并給出了等價(jià)性證明.在此基礎(chǔ)上,提出了一種新的改進(jìn)無(wú)擾切換方法,并給出了仿真結(jié)果.關(guān)鍵詞:模型預(yù)測(cè)控制;動(dòng)
2、態(tài)矩陣控制;無(wú)擾切換;PID控制文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AANewMethodforBumplessSwitchingofDynamicMatrixControllerZHENGJiguangandSHIRen(DepartmentofAutomaticControl,Xi’anJiaotongUniversity·Xi’an,710049,P.R.China)WANGMengxiao(DepartmentofAutomaticControl,NorthwestLightIndustryCollege·Xianyang,712081,P.R.China)Abstract:Inthispaper,
3、thebumplessswitching(BS)techniquesintheframeworkoftheDMC/PID/MANcontrollerareintroduced,whichisacommonlyencounteredcontrolscheme.EmphasesarelaidontwoDMCBTmethodsthatcorrespondtotwoDMCalgorithms.TheirequivalenceofthetwomethodsisdemonstratedandanewrefinedBTmethodispresented,whichistimesavingandmo
4、reefficientforthepracticalimplementationandapplicationofthedynamicmatrixcontrol(DMC).Finally,simulationresultsaregiventoillustrateitsefficiency.Keywords:modelpredictivecontrol;dynamicmatrixcontrol;bumplessswitching;PIDcontroller1 引言(Introduction)動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)是一種模型預(yù)測(cè)控制,其預(yù)測(cè)功能基于對(duì)象的開(kāi)環(huán)階躍響應(yīng)模型,建模簡(jiǎn)單;采取的實(shí)
5、時(shí)反饋校正技術(shù),提高了預(yù)測(cè)算法的抗模型失配與抗環(huán)境干擾能力;采用的滾動(dòng)式有限時(shí)域優(yōu)化策略,吸取了現(xiàn)代控制理論的優(yōu)化思想,極大增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性.以上特點(diǎn),使DMC算法特別適用于連續(xù)過(guò)程工業(yè)控制.而PID控制以其強(qiáng)魯棒性、參數(shù)整定容易、及易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)/手動(dòng)無(wú)擾切換等優(yōu)點(diǎn),成為使用最廣泛的控制算法.事實(shí)上,由于大多2PID控制的無(wú)擾切換(Bumplessswitching數(shù)被控過(guò)程的動(dòng)態(tài)特性可由一階或二階過(guò)程充分逼forPIDcontrol)近,因而,采用PID控制一般可獲得滿(mǎn)意的性能;但實(shí)現(xiàn)無(wú)擾切換的關(guān)鍵是保持控制器輸出信號(hào)在對(duì)于高階復(fù)雜或多變量強(qiáng)耦合過(guò)程等,PID控制一切換前后不會(huì)發(fā)
6、生大的跳變.一般在數(shù)字控制器中般很難滿(mǎn)足性能要求.而直接采用DMC控制則是由自動(dòng)切向手動(dòng)時(shí),控制器輸出保持不變(相當(dāng)軟手最佳的選擇之一.因此,在高級(jí)實(shí)用數(shù)字控制器中,動(dòng)),均為無(wú)擾切換.故這里僅討論切向PID模式時(shí)應(yīng)同時(shí)包含手動(dòng)、PID以及DMC控制算法,如圖1的無(wú)擾切換.在位置式數(shù)字PID控制器中,通常采用所示,并應(yīng)可實(shí)現(xiàn)三者之間的無(wú)擾切換.的方法是,即使在其它控制模式下,PID算法依然執(zhí)3基金項(xiàng)目:國(guó)家“九五”攻關(guān)(合同號(hào):97-619-02-04)資助項(xiàng)目.收稿日期:1998-3-2;收修改稿日期:1999-3-15.1期DMC控制器的一種新的無(wú)擾切換方法61行,不過(guò)積分項(xiàng)在控
7、制輸出完成后,依下式更新:在線(xiàn)計(jì)算ruI(k+1)=u(k)-up(k)-uD(k).(1)算法1其中,ur(k)是在當(dāng)前采樣的時(shí)刻k,當(dāng)前模式第一步 預(yù)測(cè)初值設(shè)定:T(DMC/MAN)控制器的實(shí)際輸出,積分器一般采用^yN0(0)=[y(0),?,y(0)]1×N.前向差分.在k+1時(shí)刻,若由手動(dòng)或DMC切回到 第二步 控制增量計(jì)算:TPID控制模式,則PID控制器輸出成為Δu(k)=d[wP(k)-^yP0(k)].uPID(k+1)=其中^yP0(
