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带有死区的误差信号生成的使用案例

信息来源: 澳门永利402.com     发布时间:2012-01-31 09:46:26      点击次数:0
MPC:模型预测控制器
控制误差生成和死区
在预测控制器中,作为预测的过程变化(开始于控制变量 CV1 到 CV4 的当前值)与未来 设定值设置(结束于 SP1 到 SP4)之间偏差的误差信号会在整个预测时域内为每个控制 通道都生成,并用于计算调节变量。
原则上,死区 SP1DeadBand 到 SP4Deadband 的影响与 PID 控制器中的影响相同,但 是它遍布整个未来预测时域。 换句话说,例如,如果整个预测时域中的预测控制变量 CV1 在 SP1 ± SP1DeadBand 范围内,则控制器没有任何理由改变任一调节变量。 因 此,这些范围也称为 CV 边带。 与调节变量限制相比,这些限制不是必须遵守的硬性约 束条件。
在多变量控制器中,建议利用这一事实:从应用角度来讲,某些控制变量需要精确移动到 指定设定值,而其它变量只需保留在定义的范围内。
典型实例是为其指定容差范围的质量特征。 PID 控制器中的死区趋向于影响稳定性,而 各个控制器通道中的 CV 边带通常有助于多变量控制器的整体稳定性。 通过 CV 边带,可实现App超驰控制的动作。
带有死区的误差信号生成的使用案例
只要反应釜中的压力保持在设定的安全限制范围内,控制器将只关心产品质量。 但是, 一旦压力有离开允许范围的危险(即预测它以后将向非法值移动),则将启动压力控制。 通过在拟合标准中对控制变量加权(请参见 MPC 工程App),用户可以指定为可能超出 的压力限制指定特别高的权重。
PCS 7 标准库 V71
268
功能手册, 03/2009, A5E02102229-01
系列: CONTROL
3.20 MPC:模型预测控制器
预测控制器算法
MPC 块源于著名的 DMC 算法 (Dynamic Matrix Control)。 根据下面的公式计算控制时域 内调节变量的未来变化
=
C ⋅(w − f
)
其中:
● w 包含未来设定值的时间序列
● f 包含预测的控制变量(调节变量恒定时)将来的自由变化
● C 是 MPC 工程工具计算的恒定控制器矩阵。 C 包括过程模型和通过优化拟合标准得
出的调节变量变化和控制变量的加权。
根据滚动时域原理,只从整个控制时域内?优调节变量变化的向量中获取第一个值,并将 其应用到过程。 在下一步中,将考虑?新到达的过程值,并在整个预测时域内重复计 算。
对于预测控制器,调节变量变化基于预测的未来控制偏差,而对于 PID 控制器,则基于 以前的控制误差(可能也已集成)。 这可以说明为“预测未来”策略。
抗饱和
激活调节变量限制时,控制器中将自动采取抗饱和措施。 预测方程将使用调节变量的实 际限制值而不是计算出的理论值。
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