在热工系统中,具有右半平面零点的非最小相位系统广泛存在,其负向调节与输出跟踪速度之间的矛盾,使其在实际工程中的控制难度增大。为此,提出了一种适用于非最小相位系统的改进线性自抗扰控制(improved linear active disturbance rejec...在热工系统中,具有右半平面零点的非最小相位系统广泛存在,其负向调节与输出跟踪速度之间的矛盾,使其在实际工程中的控制难度增大。为此,提出了一种适用于非最小相位系统的改进线性自抗扰控制(improved linear active disturbance rejection control,ILADRC):首先,采用拆分拟合法,将非最小相位系统标称模型近似分解为最小相位和非最小相位两部分;然后,再设计前馈补偿器将前馈信号串联最小相位时滞部分,在反馈信号中加入非最小相位史密斯预估补偿器,实现非最小相位补偿,同时解决线性扩张状态观测器双侧信号不同步问题;再次,提出适用于ILADRC的定量化参数整定规则,简化参数调节;最后,以汽轮机进汽阀调节主蒸汽压力为控制对象,与比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制、线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)进行仿真对比。结果表明:在定值跟踪试验中,ILADRC相比于PID和LADRC的时间乘误差绝对值积分(integral time absolute error,ITAE)指标分别减少了35.46%和5.99%;在定值干扰试验中,ILADRC相比于PID和LADRC的ITAE指标分别减少了92.52%和43.95%,证明了ILADRC具有时域性能优势。在蒙特卡洛随机试验中,ILADRC的误差绝对值积分(integral absolute error,IAE)指标和系统负向调节幅值均优于PID和LADRE,证明了ILADRC的鲁棒性能优势。此外,ILADRC可利用DCS现有模块搭建,具有良好的工程应用价值。展开更多
文摘在热工系统中,具有右半平面零点的非最小相位系统广泛存在,其负向调节与输出跟踪速度之间的矛盾,使其在实际工程中的控制难度增大。为此,提出了一种适用于非最小相位系统的改进线性自抗扰控制(improved linear active disturbance rejection control,ILADRC):首先,采用拆分拟合法,将非最小相位系统标称模型近似分解为最小相位和非最小相位两部分;然后,再设计前馈补偿器将前馈信号串联最小相位时滞部分,在反馈信号中加入非最小相位史密斯预估补偿器,实现非最小相位补偿,同时解决线性扩张状态观测器双侧信号不同步问题;再次,提出适用于ILADRC的定量化参数整定规则,简化参数调节;最后,以汽轮机进汽阀调节主蒸汽压力为控制对象,与比例积分微分(proportional integral derivative,PID)控制、线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)进行仿真对比。结果表明:在定值跟踪试验中,ILADRC相比于PID和LADRC的时间乘误差绝对值积分(integral time absolute error,ITAE)指标分别减少了35.46%和5.99%;在定值干扰试验中,ILADRC相比于PID和LADRC的ITAE指标分别减少了92.52%和43.95%,证明了ILADRC具有时域性能优势。在蒙特卡洛随机试验中,ILADRC的误差绝对值积分(integral absolute error,IAE)指标和系统负向调节幅值均优于PID和LADRE,证明了ILADRC的鲁棒性能优势。此外,ILADRC可利用DCS现有模块搭建,具有良好的工程应用价值。
