IA DCS系統(tǒng)的PID參數(shù)優(yōu)化整定.pdf

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1、墨麥座日遮鹽墨日Doi：l0．3969~．issn．1671-1041．2013．06．011I／ADCS系統(tǒng)的PID參數(shù)優(yōu)化整定鐘洋(中核控制系統(tǒng)工程有限公司，北京100176)摘要：隨著核電站的不斷運(yùn)行，需要對(duì)Des系統(tǒng)的控制參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化整定。本文針對(duì)I／ADCS系統(tǒng)中使用的PID控制回路，提出參數(shù)的優(yōu)化整定方案，減少整定過(guò)程對(duì)正常生產(chǎn)的影響，提高控制的精確性和穩(wěn)定性。首先利用系統(tǒng)辨識(shí)的方法建立系統(tǒng)模型，基于模型計(jì)算PID控制回路的經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，再利用I／A系統(tǒng)中的FBTUNE模塊，得出優(yōu)化的PID控制參數(shù)。關(guān)鍵字：系統(tǒng)辨識(shí)；PID控制；I／ADCS中圖分類號(hào)：TP29文獻(xiàn)標(biāo)志碼：API

2、DtuningforI／ADCSsystemZHONGYang(ChinaNuclearControlSystemEngineeringCo．，Ltd，Beijing100176，China)Abstract：PIDparametertuningshouldbeimplementedwhentheDCSsystemhasrunforalongtime．AtuningscheduleisprovidedforPIDcontrollersofI／ADCSsystem，whichcanimproveaccuracyandstabilitywithlessinterruptiontothepro

3、cess．Firstly,processmodelshouldbeobtainedwiththemethodofsystemidentifcation．ThenPIDparametershouldbecalculatedbaseonit．FBTUNEblockofI／ADCSsystemshouldbeimplementedtogettheoptimalPIDparameters．Keywords：systemidentification；PID；I／ADCS0引言1．2模型類型目前國(guó)內(nèi)在建的浙江方家山核電站、福建福清核電站大多數(shù)工業(yè)過(guò)程都是固有的連續(xù)時(shí)間過(guò)程，這類過(guò)程和海南昌江核電站的

4、非安全級(jí)DCS均采用FOXBOROI／A系的所有信號(hào)都是時(shí)間連續(xù)的?？梢岳霉ぷ鼽c(diǎn)附近的線性統(tǒng)。在主給水流量控制、化學(xué)和容積控制等重要系統(tǒng)中，時(shí)不變模型來(lái)近似非線性的T業(yè)過(guò)程。離散系統(tǒng)的輸入輸都使用了PID控制器。PID是工業(yè)控制中使用最為廣泛的方m模型可用差分方程的形式來(lái)表示：法，較好的參數(shù)可以達(dá)到滿意的控制效果。但是隨著生產(chǎn)y(k)+a1y(k-1)+?+ay(k-n)=b0u(k)+blu(k一1)+?b．u(k—n)的運(yùn)行，由于設(shè)備磨損、老化、結(jié)垢或工藝改造等原因，(1)都可能引起控制對(duì)象參數(shù)發(fā)生緩慢變化，如果不隨之優(yōu)化其中，u(k)和vfk)分別表示k時(shí)刻的輸入和輸出，系數(shù)PI

5、D參數(shù)，控制效果將大大降低。因此在I／ADCS控制系統(tǒng)a．．，an,b一bn為常量。上進(jìn)行PID參數(shù)優(yōu)化是很有必要的。對(duì)上式進(jìn)行z變換，在零初始條件下輸出變量的z變換對(duì)輸入變量的z變換之比就離散系統(tǒng)的離散傳遞函數(shù)。l建模目前大多數(shù)控制方法都是基于模型的控制方法，建立G=一V(z-O=答(2)系統(tǒng)模型是優(yōu)化控制參數(shù)的前提。可以根據(jù)工藝的機(jī)理分其中n為模型的階次，可以用低階次的模型對(duì)過(guò)程進(jìn)行析確定模型類型，再通過(guò)系統(tǒng)辨識(shí)的方法建立系統(tǒng)模型。近似，這樣對(duì)PID參數(shù)的計(jì)算帶來(lái)很多的便利。1．1輸入信號(hào)1_3辨識(shí)方法信號(hào)的選擇必須遵循以下原則：從時(shí)域考慮，必須能正常運(yùn)行情況下，控制器一般設(shè)為自動(dòng)控

6、制，整個(gè)回持續(xù)地激勵(lì)系統(tǒng)的所有模態(tài)；從頻域考慮，輸人信號(hào)的頻路在閉環(huán)控制下運(yùn)行。為了使測(cè)試實(shí)驗(yàn)對(duì)生產(chǎn)的影響最小帶能覆蓋系統(tǒng)的頻帶寬度”】。理論上一般要求輸入信號(hào)為白化，一般采用閉環(huán)系統(tǒng)辨識(shí)方法。許多成熟的經(jīng)典辨識(shí)方噪聲信號(hào)、偽隨機(jī)信號(hào)等，但在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，出于生產(chǎn)法，如預(yù)報(bào)誤差法、輔助變量法、相關(guān)分析法、頻譜分析穩(wěn)定和安全運(yùn)行的考慮，不可能對(duì)生產(chǎn)裝置做如上的輸入法等，在開(kāi)環(huán)實(shí)驗(yàn)條件下均能獲得滿意的效果，然而，直實(shí)驗(yàn)。階躍信號(hào)也是現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)常使用的測(cè)試信號(hào)，有操作簡(jiǎn)接將這些方法應(yīng)用于閉環(huán)條件下對(duì)象的辨識(shí)時(shí)，將存在較單、對(duì)生產(chǎn)工況影響較小的特點(diǎn)。當(dāng)回路在某一工況穩(wěn)定大的估計(jì)偏差，甚至?xí)?dǎo)致對(duì)象的

7、不可辨識(shí)性。針對(duì)閉環(huán)運(yùn)行一段時(shí)間后，改變?cè)O(shè)定值數(shù)值，并記錄過(guò)程輸入和輸系統(tǒng)的辨識(shí)，近些年提了許多新的方法，其中基于NLJ的出的變化曲線，一段時(shí)間以后，過(guò)程進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)，試驗(yàn)漸進(jìn)辨識(shí)方法在中石化燕山石化煉油廠參數(shù)優(yōu)化整定項(xiàng)目結(jié)束，得到的記錄曲線就是過(guò)程的階躍響應(yīng)。中，取得了較滿意的效果口】。歡迎訂閱歡迎撰稿歡迎發(fā)布產(chǎn)品廣告信息EICV0I．2O2013No．645日遮讓墨日置麥旦1．3．1NLJ算法根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，按下式變化均可以獲得較好的