智能電氣閥門定位器自整定算法研究.pdf

1、智能電氣閥門定位器在工業(yè)控制領(lǐng)域中具有重要作用，具有高靈敏度、高可靠性、操作簡單以及總線控制等功能，能夠極大的改善氣動閥門的動態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)特性。本文研究的是氣動執(zhí)行機(jī)構(gòu)、噴嘴擋板式的I/P轉(zhuǎn)換單元的智能電氣閥門定位器，作為智能電氣閥門定位器的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，定位器控制算法與定位器自整定算法的研究對于定位器項(xiàng)目的開發(fā)至關(guān)重要。
　　 系統(tǒng)辨識就是得到控制過程的數(shù)學(xué)模型，在這方面有一些較為成熟的理論可以參考，但對閥門進(jìn)行系統(tǒng)辨識需要結(jié)

2、合閥門的具體物理特性設(shè)計(jì)一種具備可執(zhí)行性和較高精確度的辨識方法。本文設(shè)計(jì)了一種能從氣動閥門繼電反饋實(shí)驗(yàn)的極限周期振蕩中提取出其準(zhǔn)確的一階慣性加純滯后模型(G(s)=K/1-Tse-Ls)的方法。
　　 普通的PID控制很難達(dá)到智能電氣閥門定位器對于動態(tài)控制效果的極高要求(快速、無超調(diào))，因此采用了分段式PID控制。對于PID控制參數(shù)的自整定方法，在對當(dāng)前常用整定方法進(jìn)行仿真對比后，選用了兼顧過渡過程中的偏差和調(diào)節(jié)時間的基于IST

3、E值最小性能指標(biāo)的整定方法(簡稱ISTE規(guī)則)。本文詳細(xì)闡述了在獲得閥門數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，利用ISTE規(guī)則在matlab中進(jìn)行分段式PID控制參數(shù)尋優(yōu)仿真的實(shí)現(xiàn)方法和過程。
　　 由于定位器硬件系統(tǒng)的計(jì)算能力有限，使得系統(tǒng)辨識和控制參數(shù)尋優(yōu)的整個過程無法在定位器中在線實(shí)時進(jìn)行，因此定位器的自整定功能采用在線識別與控制參數(shù)查表結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)：通過大量的離線實(shí)驗(yàn)形成一個完整的控制參數(shù)數(shù)據(jù)庫，用較精簡的方法辨識閥門的具體特征參數(shù)，然