大连理工大学-自动化专业课-先进控制方法.pdf

9 先进控制方法 基本概念、方法及应用基础  先进控制： 先进控制是以直接数字控制器(DDC)或计算机为硬 件基础，基于模型或知识的控制方法的总称 。  先进控制核心技术： 数据采集处理 数学模型建立 先进控制策略 工程实施 主要介绍内容  工业过程辨识建模  基于辨识模型的PID控制器设计方法  两自由度控制设计方法  批量/ 间歇生产过程控制方法 13.1 工业过程辨识建模 13.1.1 模型及分类： 过程机理模型： 根据工业过程“三传一反”(动量传递、热量传递、 质量传递、 化学反应过程)原理建立描述过程机理 和物质/能量守恒关系的模型。 过程输出响应模型(传递函数模型) ： 根据工程应用中过程输入—输出调节关系，采用 测试激励信号作为过程输入，通过观测过程输出响 应，利用输入—输出采样数据建立拟合响应模型。 阶跃响应辨识方法(Step response identification) • Open-loop step response test (开环阶跃响应实验) • Frequency response estimation (频率响应估计) • Identification of a n-th order model with repeated poles and time delay (辨识具有重复极点和时滞参数的n阶模型) • An illustrative example (一个举例) Reference: Tao Liu, Furong Gao. A frequency domain step response identification method for continuous-time processes with time delay. Journal of Process Control, 2010, 20 (7), 800-809. Institute of Advanced Control Technology 4 Open-loop step response test Step Signals Like tuning knob! 如同调节旋钮 Open-Loop IdentificationTest (开环辨识实验) Step response Set-point Delay 0 10 20 30 40 50 60 70 80 Time Experimental result with measurement noise Institute of Advanced Control Technology 5 Frequency response estimation 一般认为阶跃响应不能做傅里叶变换，因为 y (t ) ≠ 0