解耦控制課件

1、解耦控制課件解耦控制課件氨冷卻器出口溫度選擇控制方案分析（Ex. 6-2）問(wèn)題討論 控制器正反作用選擇抗積分飽和措施各種工況下，自動(dòng)控制過(guò)程分析氨冷卻器出口溫度選擇控制方案分析（Ex. 6-2）問(wèn)題討論課堂討論多變量系統(tǒng)輸入輸出配對(duì)穩(wěn)態(tài)模型相對(duì)增益陣相對(duì)增益的意義討論，變量配對(duì)的一般原則課堂討論多變量系統(tǒng)輸入輸出配對(duì)穩(wěn)態(tài)模型相對(duì)增益陣相對(duì)增益的調(diào)合過(guò)程控制系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析穩(wěn)態(tài)模型： 試描述并分析上述雙回路之間的關(guān)聯(lián)耦合 ? 調(diào)合過(guò)程控制系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)分析穩(wěn)態(tài)模型： 試描述并分析上述雙回路 22 關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定若某一控制回路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)比另一回路快得多，則先整定快回路，而將另一回路設(shè)置為

2、“手動(dòng)”；然后，在快回路處于“閉環(huán)”條件下整定慢回路（即“先快后慢”）若兩回路的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度接近，但某一被控變量較另一個(gè)CV更重要，則先整定重要回路；然后，在重要回路處于“閉環(huán)”下整定次要回路（即“先重要后次要”）。為減少對(duì)重要回路的影響，次要回路控制作用要弱。其它情況 22 關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的PID控制器參數(shù)整定若某一控制回路的動(dòng) 22 耦合系統(tǒng)需要解耦設(shè)計(jì)的條件即使是最好的變量配對(duì)，仍存在強(qiáng)耦合，特別當(dāng)相對(duì)增益遠(yuǎn)離“1”時(shí)； 兩回路動(dòng)態(tài)特性接近，且兩被控變量均同等重要。 對(duì)象 #1：對(duì)象 #2：討論：該選擇哪種變量配對(duì)？是否需要解耦? 22 耦合系統(tǒng)需要解耦設(shè)計(jì)的條件即使是最好的變量配對(duì)，解耦設(shè)計(jì)

3、問(wèn)題討論對(duì)于右圖所示的被控過(guò)程，CVs為C、F，MVs為F1、F2，試設(shè)計(jì)解耦控制方案，并進(jìn)行Simulink仿真實(shí)驗(yàn)。這里假設(shè)初態(tài)：解耦設(shè)計(jì)問(wèn)題討論對(duì)于右圖所示的被控過(guò)程，CVs為C、F，MV解耦器設(shè)計(jì)方法解耦器的設(shè)計(jì)原理基于傳遞函數(shù)矩陣 G(s) 的線性串級(jí)解耦器 基于傳遞函數(shù)矩陣 G(s) 的線性前饋解耦器基于過(guò)程機(jī)理的非線性穩(wěn)態(tài)解耦器解耦器設(shè)計(jì)方法解耦器的設(shè)計(jì)原理解耦器設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)解耦器以消除兩回路間的交叉作用，即：解耦器設(shè)計(jì)原理設(shè)計(jì)解耦器以消除兩回路間的交叉作用，即：22 耦合系統(tǒng)的串級(jí)解耦設(shè)計(jì)方案 #1 解耦條件 ?22 耦合系統(tǒng)的串級(jí)解耦設(shè)計(jì)方案 #1 解耦條件 ?22耦合系統(tǒng)的

4、串級(jí)解耦器#2 若22耦合系統(tǒng)的串級(jí)解耦器#2 若關(guān)于串級(jí)解耦器#2 問(wèn)題： （1） MVs初始值如何選?。浚?）控制器“手動(dòng)/自動(dòng)”切換時(shí)或某一MVs受限時(shí)，上述系統(tǒng)如何工作？關(guān)于串級(jí)解耦器#2 問(wèn)題： （1） MVs初始值如何選?。?2 耦合系統(tǒng)的前饋解耦設(shè)計(jì)方案 22 耦合系統(tǒng)的前饋解耦設(shè)計(jì)方案 22 耦合系統(tǒng)的前饋解耦器設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)解耦器： 穩(wěn)態(tài)解耦器：前饋控制與前饋解耦器實(shí)際應(yīng)用中可能存在的問(wèn)題討論22 耦合系統(tǒng)的前饋解耦器設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)解耦器： 穩(wěn)態(tài)解耦器：非線性穩(wěn)態(tài)全解耦器設(shè)計(jì)原理基本設(shè)計(jì)思想：引入新變量 v1, v2 并滿足其中,非線性穩(wěn)態(tài)全解耦器設(shè)計(jì)原理基本設(shè)計(jì)思想：引入新變量 v1,

5、 非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦設(shè)計(jì)原理基本設(shè)計(jì)思想：引入新變量 v1, v2 并滿足非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦設(shè)計(jì)原理基本設(shè)計(jì)思想：引入新變量 v1, 調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦舉例穩(wěn)態(tài)模型： 令調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦舉例穩(wěn)態(tài)模型： 令調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦設(shè)計(jì)自動(dòng)控制過(guò)程分析調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)三角解耦設(shè)計(jì)自動(dòng)控制過(guò)程分析調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)全解耦設(shè)計(jì)舉例令穩(wěn)態(tài)模型： 調(diào)合過(guò)程非線性穩(wěn)態(tài)全解耦設(shè)計(jì)舉例令穩(wěn)態(tài)模型： 調(diào)合過(guò)程穩(wěn)態(tài)全解耦設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）非線性解耦器：穩(wěn)態(tài)模型： 調(diào)合過(guò)程穩(wěn)態(tài)全解耦設(shè)計(jì)舉例（續(xù)）非線性解耦器：穩(wěn)態(tài)模型： 調(diào)合過(guò)程非線性解耦器實(shí)現(xiàn)解耦器：調(diào)合過(guò)程非線性解耦器實(shí)現(xiàn)解耦器：調(diào)合過(guò)程非線性解耦控制仿真詳見(jiàn)仿真模型 /Decoupling/NonlinearDecoupling.mdl 調(diào)合過(guò)程非線性解耦控制仿真詳見(jiàn)仿真模型 /Decoupli調(diào)合過(guò)程非線性解耦仿真結(jié)果調(diào)合過(guò)程非線性解耦仿真結(jié)果課堂練習(xí)以下物料供應(yīng)系統(tǒng)有一只泵，但有兩個(gè)支路。試設(shè)計(jì)一個(gè)控制系統(tǒng)以實(shí)現(xiàn)對(duì)每一支路流量的定值控制，并設(shè)法減少兩支路的相互關(guān)聯(lián)。假設(shè)流體輸送過(guò)程滿足以下方程，并且Ph、P1、P2基本不變。課堂練習(xí)以下物料供應(yīng)系統(tǒng)有一只泵，但有兩個(gè)支路。試設(shè)計(jì)一個(gè)控多變量系統(tǒng)的耦合分析與解耦設(shè)計(jì)小結(jié)相對(duì)增益的概念過(guò)程增益矩陣的獲取與相對(duì)增益矩陣的計(jì)算