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基于廣義預測的蒸氨槽氨壓控制系統研究

作者： 時(shí)間：2013-05-22 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏


4系統仿真與分析

用MATLAB軟件實(shí)現最小二乘法參數辨識，并帶入實(shí)際記錄數據，可得到蒸氨槽氨壓控制對象的傳遞函數為[5]。

http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/0DFAA562136172F8.jpg

基于MATLAB為平臺，通過(guò)simulink和M文件函數編程對得到的氨壓控制系統模型進(jìn)行PID和廣義預測控制進(jìn)行仿真，對比分析。其中PID參數經(jīng)過(guò)整定后為：

http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/46CF7975EE59DCA3.jpg

廣義預測控制算法仿真參數調試后為：柔化系數http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/5AB8D7E1F61D8D2B.jpg；預測時(shí)域http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/021C9FC60D740729.jpg；控制時(shí)域http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/8B90CDD0F133110F.jpg；控制加權常數http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121025/B686F9EA70B26CAA.jpg；仿真如下圖所示，包括無(wú)干擾標準情況仿真，有干擾信號仿真以及模型失配仿真。

基于廣義預測的蒸氨槽氨壓控制系統研究
圖5和圖6比較，在無(wú)干擾標準情況下，PID控制系統超調量較大，動(dòng)態(tài)響應進(jìn)入穩態(tài)時(shí)間較長(cháng)約為250s左右，而廣義預測控制系統的響應速度很快，幾乎沒(méi)有超調量，調節時(shí)間在50s以?xún)?，其控制性能明顯優(yōu)于PID控制器，很好地滿(mǎn)足蒸氨槽氨壓控制系統的控制精度和控制要求。

圖7和圖8分別在150s的時(shí)間加入了階躍信號擾動(dòng)和隨機白噪聲干擾，從仿真結果可知廣義預測控制具有自適應作用，能夠消除一定范圍外界內干擾情況對控制系統的影響，使誤差較快地逼近0，達到系統穩定狀態(tài)。

圖10顯示當模型不匹配靜態(tài)增益失配時(shí)，廣義預測控制器的輸出性能變化很小，總體來(lái)說(shuō)，廣義預測控制算法具有很強的抗擾性能和魯棒性，完全適用于鐵紅蒸氨槽氨壓控制。

5結論

在確定鐵紅蒸氨槽氨壓控制系統的模型參數，通過(guò)選擇合適的參數基礎上，分別采用PID控制器、廣義預測控制器對蒸氨槽氨壓控制系統的對象模型進(jìn)行仿真，通過(guò)分析比較得出廣義預測控制器的不僅對于干擾信號具有很好的抑制作用，而且能在模型失配的情況下快速響應，達到系統穩定狀態(tài)，具有良好的控制效果以及自適應性和魯棒性。

參考文獻：

王坤．蒸氨裝置的改造及運行情況分析[J]．河南化工，2005，22(4)：46-47．

左愛(ài)武．一種用于蒸氨生產(chǎn)的智能控制系統[D]．武漢科技大學(xué)，2007

張嘉英，王文蘭．鍋爐水位控制系統的串級廣義預測控制[J]．電力自動(dòng)化設備，2010，30(11)：75-77．

符小琳．一種隱式廣義預測自校正控制算法研究及仿真[J]．工業(yè)儀表與自動(dòng)化裝置，2011，24(2)：7-8．

李國勇．智能預測控制及其MATLAB實(shí)現[M]．北京：電子出版社，2010．

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159353.htm

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