中断与DMA.PPT

预测控制利用预测模型来预估过程未来的输出状态与设定值之间的偏差，采用滚动优化策略计算当前的控制输入。模型算法控制(MAC)是一种基于系统脉冲响应的控制算法，它的控制对象是渐近稳定的线性系统。动态矩阵控制(DMC)是一种基于系统阶跃响应的预测控制算法。预测控制算法的确定是较复杂。 综合设计题（10分） 结合图3为原料气加热炉出口温度控制系统。 温度测量 温度调节器 原料气加热炉 原料气出口温度y1(t) 温度给定值r(t) 原料油 原料气入口 调节阀 若以燃料油的压力为干扰量，构成串级控制， （1）设计画出串级控制系统工艺框图原理图 （2）画出串级控制原理框图 解：（1）若以燃料油的压力为干扰量，构成串级控制，则图为： 温度测量 温度调节器 温度给定值r(t) 压力调节器 压力测量 原料油 调节阀 原料气加热炉 原料气出口温度y1(t) 原料气入口 第六章 计算机控制策略与实现 6.1 串级控制 6.2 前馈控制 6.3 大纯滞后控制 6.4 计算指标控制 6.5 超驰控制系统 6.6 Bang-Bang控制 6.7 预测控制 其它智能控制方法 本章主要内容 串级控制 前馈控制 大纯滞后控制 计算指标控制 超驰控制系统 Bang-Bang控制 预测控制 参考文献 1、 微型计算机控制技术，潘新民编著，人民邮电出版社 2、 PC总线工业控制系统精粹，凌澄主编，清华大学出版社 3、 工业控制计算机实时操作系统，蔡德聪 4、 数据采集与处理技术，马明建等编著，西安交通大学出版社 5、 8098单片机原理与应用技术，方建淳编著，天津科学技术出版社 6.1 串级控制 串级控制是在单回路PID控制基础上发展起来的一种控制方式。 在串级控制中，有主、副回路之分。主回路一般只有一个，而副回路可以是一个或几个。主回路的输出是修正副回路给定值的依据，副回路的输出作为控制量作用于对象。 6.1 串级控制 例题： 图6-1表示了以煤气为燃料的加热炉炉温和煤气流量的串级控制系统。控制的目的是保持炉温恒定。 6.1 串级控制 如果采用单回路控制，煤气压力的变化会引起其流量的变化，随之会引起炉温的变化。只有炉温偏离给定值后才会引起调节，因此系统的时间滞后很大。 如果采用主、副回路相配合，将会获得较好的控制品质。 6.1 串级控制 串级控制系统原理框图如图6-2所示。 图6-2 6.1 串级控制：计算顺序为： 1、 计算主回路的偏差e1 (k) 2 、计算主回路控制器的输出u1 (k) 3、 计算副回路的偏差值e2 (k) 4、 计算副回路控制器的输出u2 (k)  例题分析 6.1 串级控制 采用增量式PID算式 主回路输出只作为修正副回路给定值fsp (k)的依据 常用的算式 式中k , k-1对应于本次和上次的采样序号， δ总是选择小于1，δ与ε都是根据具体对象而确定的系数。引入这两个系数的目的是使副回路给定值的变化不要过于激烈， 6.2 前馈控制 6.2.1 基本概念 前馈控制是根据对扰动的补偿原理设计的。它可以在偏差产生之前通过前馈补偿环节去抵消扰动产生的不良影响 图6-3是一种典型的前馈控制系统 6.2 前 馈 控 制6.2.1 基本概念：补偿的条件 下列不变性方程： Y(z) = GPN (z) N(z) +Gff (z) GPC (z) N (z) = [GPN (z) +Gff (z) +GPC (z)] N (z) 求得完全补偿的条件为： N(z)≠0 , Y(z)≡0 GPN (z) + Gff (z) GPC (z)=0 ∴ 6.2 前 馈 控 制6.2.1 基本概念：补偿条件 1、静态前馈 当扰动通道与控制通道的动态特性相同时 下面以热交换器为例说明之： 换热器的的静态前馈控制方程为： 6.2 前 馈 控 制6.2.1 基本概念：动态前馈 2、动态前馈控制：换热器的的动态前馈控制方程为？ 6.2 前馈控制6.2.2 应用举例 常压塔的单变量前馈控制： 例题分析 例题分析 6.2 前馈控制6.2.2 应用举例 对控制通道R-d(回流量—比重)扰动通道P-d(压力—比重)分别进行动态测试，处理成具有纯滞后的一阶惯性环节： 前馈控制方程表示为 6.2 前馈控制6.2.2 应用举例 相应的差分方程为 偏差形式表示为 串级控制的主副调