一种改进球磨机系统广义预测解耦控制器.pdf

第 51卷 第 4期 石 油 化 工 自 动 化 Vo1．51，No．4 2015年 8月 AUTOMATION IN PETRO-CHEMICAL INDUSTRY August，2015 一 种改进的球磨机系统广义预测解耦控制器 薛美盛，任俊超 (中国科学技术大学 自动化系，合肥 230026) 摘要 ：针对球磨机系统具有多变量、强耦合、大惯性、大滞后、多扰动的特点。设计了一种适用于球磨机系统的前馈解耦内模 控制器，以完成各控制回路之间的解耦；再对解耦后的各控制回路应用阶梯式广义预测控制，即可得到改进的球磨机系统广义 预测解耦控制器。仿真实验和实际运行效果均表明引入内模结构提高了系统的鲁棒稳定性和抑制扰动能力，采用此控制器可 以改善球磨机系统的控制品质。 关键词 ：球磨机系统 前馈解耦 内模控制 阶梯式广义预测控制 中图分类号：TP273 文献标志码：A 文章编号：1007—7324(2015)04—0034—05 AnImprovedDecouplingGeneralizde Prde ictiveControllerofBallM illSystem XueMeisheng，RenJunchao (DepartmentofAutomation，UniversityofScienceandTechnologyof China，Hefei，23O026，China) Abstracts：Aimingatcharacteristicsofmulti—variable，strong-coupling，large-inertia1，large- delayandmulti—disturbanceforballmillsystem，anew feedforwarddecouplinginternalmodel controllersuitableforballmillsystem isdesignedtoaccomplish decoupling amongvarious controlloops．An improveddecouplinggeneralizedpredictivecontrollerofballmillsystem is obtainedbyapplyingsteppedgeneralizedpredictiontocontroleachdecoupledcontrolloop．The simulationtestandpracticaloperatingresultsshow system’Srobuststabilityandcapabilityto inhibitinterferencesareimprovedbyimplantinginternalmode1structure．Controlqualityof ballmillsystem isimprovedbyusingthisproposedcontroller． Keywords：ballmillsystem；feedforwarddecoupling；internalmodelcontrol；steppedgeneralized predictivecontrol 由于钢球磨煤机的大惯性、大滞后、强耦合 传递函数简化成一阶惯性纯滞后 (FOPDT)的形 和多扰动特性 ，采用单回路控制策略时难 以获得 式，并通过辨识可得某热电厂球磨机系统归一化之 良好的控制品质_】]。为了实现控制回路之间的 后的传递函数模型为 解耦 ，文献 [2—3]提出了动态解耦、模糊规则解 耦、神经网络解耦等方法，但都由于算法复杂而 仅限于仿真研究，实际工程中难以应用。而前馈 ]= 解耦的结构简单且易于实现，同时考虑到将 内模 控制结构引入解耦控制 中能够抑制扰动并增强 系