吹瓶机加热炉温度控制的建模与仿真
仿真训练装置及其管式加热炉DCS控制的应用与研究的开题报告
仿真训练装置及其管式加热炉DCS控制的应用与研究的开题报告一、选题依据随着现代制造业对技能要求的不断提高，仿真训练技术成为提高技能的重要手段之一。
仿真训练能够以低成本、低风险的方式进行大量重复性训练，提高操作员的技能和反应速度。
管式加热炉是化工、轻工等行业中常见的热处理设备之一，对操作技能和安全意识要求较高。
因此，将仿真训练技术和管式加热炉DCS控制技术相结合，建立仿真训练装置，对操作员进行培训和技能提升，是当前亟待解决的问题。
二、选题意义1.提高操作员技能水平仿真训练技术能够根据实际情况设计各种操作场景，以供操作员进行大量的仿真操作，能够大大提高操作员的操作技能水平。
2.降低培训成本传统的管式加热炉培训通常需要现场实地操作，成本高、风险大。
采用仿真训练技术，则能够只需在仿真训练装置上进行反复的操作，成本和风险都大大降低。
3.提高安全保障能力操作员通过仿真训练，能够了解管式加热炉设备的运行规律和安全要求，掌握安全意识和应急处理技能，提高安全意识和安全保障能力。
三、研究内容1.设计仿真训练装置设计一台具有管式加热炉所有特点的仿真训练装置，包括热处理区、传送带、加热系统、温度控制系统、温度检测系统等。
2.开发仿真训练软件开发利用虚拟化技术的仿真训练软件，实现人机交互、场景设计、参数调整等功能，提供操作员和管理员双重权限控制，使得培训运营更加科学，规范，有效。
3.研究管式加热炉DCS控制原理研究分布式控制系统（DCS）的结构、功能、原理及其在管式加热炉中的应用，为设计控制系统提供理论支持。
4.设计管式加热炉DCS控制系统设计灵活、可靠、高效的管式加热炉DCS控制系统，实现对加热炉温度、压力、流量等参数的实时监测和控制，提高炉内温度的均匀性和稳定性。
四、研究方法本研究采用以下方法：1.文献综述法对管式加热炉和仿真训练技术及DCS控制技术方面的相关文献进行综述，了解相关技术发展现状和研究方向，为研究提供理论基础。
加热炉仿真
图5.4钢坯温度预报模型程序
Billet’s tWO dimension temperature model program
34.Astrom K J.Hagglund T The Future of PID Contr01 2001(09)
35.Musavi M T.Domnisorn C.Smith G A neuro-fuzzy system for prediction of pulp digester Knumber 1999
线性模型是用来描述线性过程的,满足叠加原理和均匀性。非线性模型是用来描述非线性过程的,它们一般不满足叠加原理。如果模型经过适当的数学变化可以将本来是非线性的模型转变成线性模型,那么原模型称为本质线性模型,否则称为本质非线性模型。
动态模型是用来描述过程处于过渡过程时的各状态变量之间的关系的模型,它们一一般都是时间的函数。静态模型则是动态模型处于稳态时的表现,或者说静态模型是用来
30.H Amano.N Okubo.H Nishikama Development of O2 Control of Furnaces in the Iron and Steel Industry
31.A Kusters MIMO system identification of a slab reheating furnace 1994
23.刘志俭MATLAB应用程序接口用户指南 2001
24.H Imanari.M Tsugeno.M Hioka New process control system in hot strip mill of North Star BHP Steel 1999(08)
基于PID的炉温控制系统设计与仿真
基于PID的炉温控制系统设计与仿真电气工程与自动化学院控制基础课程实践报告（控制基础课程实践）题目：基于PID的炉温控制系统设计与仿真专业班级：自动化101班学号：20101757学生姓名：艾文鹏指导老师：杨国亮老师摘要PID（比例-积分-微分）控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。
PID控制器简单易懂，使用中不需精确的系统模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。
PID控制器具有结构简单、容易实现、控制效果好、鲁棒性强等特点，是迄今为止最稳定的控制方法。
它所涉及的参数物理意义明确，理论分析体系完整，并为工程界所熟悉，因而在工业过程控制中得到了广泛应用。
从实际需要出发，一种好的PID控制器参数整定方法，不仅可以减少操作人员的负担，还可以使系统处于最佳运行状态。
因此，对PID控制器参数整定法的研究具有重要的实际意义。
本文介绍了PID控制技术的发展历史和研究进展。
分析了传统的模拟和数字PID控制算法，并对传统的PID控制算法进行微分项和积分项的改进，学习了几种比较普遍运用的方法，如不完全微分PID控制算法、微分先行PID控制算法等。
利用MATLAB环境中图形界面的设计技术构建线性系统仿真教学软件，其特点是可通过系统的传递函数模型对时域及频域的响应进行系统分析，并且可以进行PID控制算法，在学习的基础上，微分先行PID控制器，使得系统暂态性能和稳态性能较好，在调节时间、抑制超调量、稳定性都要好。
关键词：PID控制；图形界面；鲁棒性；控制算法；微分先行第一章绪论1.1 课题背景及意义然而近年来随着热处理工艺广泛应用于加工过程,热处理中温度的控制精度和控制规律的优劣直接影响到热处理工艺的好坏。
电阻炉是热处理工艺中应用最多的加热设备,研究电阻炉温度控制方法具有重要意义。
工业生产中广泛应用工业炉，如在冶金、化工等工矿企业以及宾馆、学校、商场等公共场所。
当前，电阻炉温度控制的主要问题是：由于电阻炉是一个特性参数随炉温变化而变化的被控对象，炉温控制具有单向性、大惯性、大滞后、时变性的特点。
加热炉内温度场的数学模型及仿真
加热炉内温度场的数学模型及仿真张梅;文于华;蒲海波【摘要】以金属材料蠕变性能的高温持久试验机所使用的加热炉为研究对象,简单介绍了加热炉的结构,建立了加热炉辐射换热数学模型,根据此模型对加热炉温度场的分布进行仿真模拟,仿真模拟结果与实际完全符合,为炉内温度调节控制提供理论依据.【期刊名称】《工业加热》【年(卷),期】2019(048)003【总页数】3页(P35-37)【关键词】加热炉;温度;数学模型【作者】张梅;文于华;蒲海波【作者单位】湖南理工学院物电学院,湖南岳阳414006;湖南理工学院物电学院,湖南岳阳414006;中国石油湖南销售仓储分公司,湖南长沙410005【正文语种】中文【中图分类】TG155.12高温持久实验是将试样在恒温和恒定的拉力作用下，测定金属试样至断裂的持久强度极限并评定其缺口的敏感性[1]。
根据GB2039—2012 的要求均温区不小于试件长度的1.5 倍，为实现均温区，通常采用上下两段热电偶测量炉内温度，两点温度偏差符合标准要求即认为是两点间形成均温区[2]。
由于两段式加热炉小而短，有两段独立控制的电炉丝，两段热电丝所形成的均温区之间存在一定程度的耦合，炉体内部容易产生热量对流干扰（见图1）。
图1 持久试验机及加热炉1 辐射换热模型的建立由于加热炉一般采用管式加热炉，其最主要热损失是加热炉筒体表面散热及加热炉端塞散热。
加热炉表面可以说是完全封闭的，其散热对于均温区的影响小于端塞散热，端塞处于不完全封闭状态，由于端塞的热损失的影响导致均温区出现波动。
通常为获得实验所需的均温区，采用将加热炉筒体加长，端塞处加厚，或者多缠电热丝等方法，以保证符合实验条件的均温区[3-5]。
1.1 加热炉炉膛内的基本结构两段式加热炉外形为圆筒状，电热丝在筒壁里均匀布置，炉体主要由耐火纤维组成。
试件两端有螺纹连接施力装置，通电后电热丝加热炉体内壁，内壁通过辐射换热加热试件至设定的温度。
加热炉基本结构如图2所示。
温度控制系统的仿真与研究
在系统分析、设计和整定中，单回路系统设计是最基本的方法，适用于其他各类复杂控制系统的分析、设计、整定和投运。通常在选择控制方案时，通常在选择控制方案时，只有在简单控制系统不能满足生产过程控制的要求时，控制系统不能满足生产过程控制的要求时，才考虑采用两个回路以上组成的复杂控制系统。单回路控制系统适用于被控对象滞后时间较小，负载和干扰不大，控制质量要求不很高的场合。
(二)国内外研究现状和发展趋势
温度控制系统在国内从生产的温度控制器来讲，总体发展水平仍然不高，同日本、美国、德国等先进国家相比有着较大差距。目前，我国在这方面总体技术水平处于20世纪80年代中后期水平。国内技术还不十分成熟，形成商品化并在仪表控制参数的自整定方面，国外已有较多的成熟产品。但由于国外技术保密及我国开发工作的滞后，还没有开发出性能可靠的自整定软件。控制参数大多靠人工经验及现场调试确定。国外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表，并在各行业广泛应用。它们主要具有如下的特点：一是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；二是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；三
管式加热炉温度控制系统仿真设计
管式加热炉温度控制系统仿真设计摘要：随着科学技术的飞速发展，消费者对民用生产和工业生产对产品的性能有了更新的要求，其中，对产品的温度控制的要求也越来越高，所以研究设计管式加热炉的温度控制器具有很大的现实意义和使用价值。
本文是基于PID 控制算法的管式加热炉智能温度控制器为研究对象，首先阐述本文的研究背景和温度自动控制器的需求，然后对分析了传统控制方法的弊端，对模糊控制方法进行了介绍。
随后利用模糊PID计算方法计算对系统功能的实现情况，并从硬件和软件两个方面进行系统运行调试，得出较好的结果。
关键词：温度控制器；SSR 固态继电器；STM32 单片机ABSTRACT：With the rapid development of science and technology, consumer and industrial production to civilian production requirements for product update performance, which, on product temperature control requirements have become more sophisticated, so designing resistance furnace temperature controller is of great practical significance and usefulness. This article is a resistance furnace temperature controller based on PID control algorithm for the study, first of all explains the background of this study and temperature control needs, then design the overall system-wide programme, including in particular the hardware system design, system design and software design of the control circuit of temperature. Then take advantage of fuzzy PID calculation system of implementation, and run from the two systems in terms of hardware and software debugging, produce better results and conclusion full text.KEY WORDS：Temperature controller; SSR-solid state relays; STM32 microcontroller目录1 引言 (1)2.管式加热炉温度系统 (1)2.1管式加热炉的一般结构 (2)2.2管式加热炉传热方式 (4)3 管式加热炉温度系统的模糊控制 (6)3.1 常规控制方法的局限性 (6)3.2 智能控制思想 (6)3.3 管式加热炉温度系统的智能模糊控制 (7)3.3.1 模糊控制概述 (7)3.3.2 模糊控制原理 (8)3.3.3 模糊控制器结构 (8)2.2.4 建立模糊规则表 (11)4.控制系统仿真 (13)4.1 PID原理 (13)4.2 PID参数的选择 (14)4.3 Smith模糊PID控制算法 (16)4.4 模糊PID控制器的设计及仿真结果 (16)结论 (20)参考文献 (22)1 引言随着现代科技的快速发展，科学技术的应用，大大改善了人类的生产、生活方式。
电加热炉温度控制系统性能的MATLAB仿真
电加热炉温度控制系统性能的MATLAB仿真————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：电加热炉温度控制系统性能的 MATLAB仿真系别：机电与自动化学院专业班：姓名：学号：指导教师：2013年月日电加热炉温度控制系统性能的MATLAB仿真MATLAB simulation the performance of the control system of heating furnace temperature摘要近年来随着工业的发展，电加热炉在工业控制中的应用越来越广泛。
温度是电加热炉控制系统的一个主要参数，对温度的控制要求也越来越高。
传统控制算法一般要建立在一定的数学模型之上，模型的精确度对控制效果有直接的影响.然而电加热炉是一种具有非线性、纯滞后、大惯性、时变性和升温单向性的控制对象，很难用数学方法建立精确模型.模糊控制不依赖于模型，但由于它的理论并不完善，算法复杂，控制过程会存在稳态误差。
传统PID控制理论成熟，容易实现，虽然大多数情况下可以满足性能要求,但其性能取决于参数的整定情况，且它的快速性和超调量之间的矛盾关系，使它不能同时满足快速升温和超调量小的要求。
鉴于此，本文将模糊算法和常规PID算法结合起来，在手动经验的基础上建立模糊规则,在线自整定PID的参数，提高控制效果。
本文提出了基于模糊PID的箱式电加热炉控制系统的设计方法。
首先介绍了模糊PID 控制器的设计方法，并用MATLAB仿真比较了常规PID控制算法和模糊PID控制算法的性能,分析了模糊PID在电加热炉温度控制中的可行性.最后在二次开发设计的基于组态软件King View开发的系统中,对模糊PID算法和常规PID算法进行了实时调试，并对实验结果进行了分析.关键词:温度控制；MATLAB；模糊PID；常规PIDAbstractWith the development of industry．electric heating furnace is more and more widely used 。
PET吹瓶机加热功率控制系统设计
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｉ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｈ ｒ ｅ ｉ ｎ ｄ ｔ ｅ ｈ ａ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｏ ＥＴ Ｂｌ ｗ ｏ ｄ ｎ ａ ｈ ｎ ｓｂ ｓ ｄ ｏ Ｐ ２ ２，ｔ ｅ ｐ ｉ ｃｐ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｎ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｅ ｅ ｄ ｓｇ ｅ ｈ ｅ ｔ ｙ ｔｍ ｆＰ ｏ Ｍ ｌ ｉ ｇ Ｍ ｃ ｉ ｅ ａ ｅ ｎ Ｌ Ｃ２ ９ ｎ ｈ ｒ ｉｌｓ ｎ ｏ ｈ ｓ ｉ ｇ ｒｐ ｗｅ ｎ ｏ ｔ ｇ ｈ ｓ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｗｅ ｅ ｕ ｅ ｆｐ ａ ｅ ｔ ｇ ｅ ｏ ｒａ ｄ ｖ ｌ ｅ ｐ ａ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｒ ｓ ｄ， ３ － ｉ ｅ ｅ ｄ ｄ ｐ ｏ ｅ ｓ ｒ Ｌ Ｃ２ ９ ｓａ ｏ ｔ ｄ ａ ｅ ｃ ｒ ｒ ａ ｏ ２ ｂ ｔ ｍｂ ｄ ｅ ｒ ｃ ｓ ｏ Ｐ ２ ２ ｗａ ｄ ｐ ｅ ｓｔ ｏ ｅ ｈ
【 关键词 １Ｐ Ｔ Ｅ ＠瓶机；功率控制；电压相位补偿；Ｌ Ｃ ２２ Ｐ ２９
Ｄ ｅ ｉ ｎ ｏ ｅ ｔｎ ｗｅ ｏ ｔ ｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｓｇ ｆ Ｈ ａ ｉ ｇ Ｐｏ ｒｃ ｎ ｒ ｌ ｓｅ ｆ ｒＰＥＴ ｏ Ｍ ｏ ｄｉ ａ ｈｉ ｅ ｓ Ｂｌｗ ｌ ｎｇＭ ｃ ｎ ｓ
Ｆ ＮＧ Ｅ Ｘｕ，Ｗ ＡＮＧ ａ ｇ ｚ ｏ ｇ，ＺＨＡＮＧ ｏ ｇ ｚ ｏ ｇ，ＹＵＡＮ ｎ － ｏ Ｘｉｎ －ｈ ｎ Ｙ ｎ —ｈ ｎ Ｙａ ｇ ｂ
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1 引
言
统性能的一种有效途径。
2000年来, PET 瓶包装 的饮料成 为饮料主 流 产品, PET 吹瓶机具有广阔市场。 PET 瓶在生产中 若对炉温控制不理想极易出现下列问题 : 中心点偏 移、瓶子底部变形、硬 颈、灌前或灌后侧壁变形、 [ 1] 收缩率大 。在 PET 吹瓶设备当 中, 对温度的 有 效控制对于保证吹瓶的数量和质量具有重大的现实 意义和理论价值。 PET 瓶胚加热炉 , 既有普通加热 炉的强耦合、时变、非线性的一般性, 又有加热快 速的特殊性。因此, 需根据加热炉独特结构和工艺 特点, 建立炉内功耗和瓶胚温度的关系数学模型。 P ID 控制原理简单, 但对工况复杂、快速性要 求高、运行惯性大、控制滞后的吹瓶机加热炉控制 [ 2-3 ] 效果不够理 想。内 模控制 仅有一个 整定参数 , 参数调整与系统动态品质和鲁棒性关系明确。采用 内模和 P ID 有效结合是解决瓶胚加热时温度控制系
( 广东工业大学 自动化学院 , 广东 广州 510006)
摘
要 : 针 对 PET 瓶胚加 热炉独特结 构及工艺 特点 , 选择吹 瓶机加热过 程的灯箱 为研究
对象 , 基于能量守恒定律提出了加热 炉的功 耗和瓶 胚温度 变化 间的关 系方 程 , 结合 热力 学方 程推导出加热炉 的 数学 模型 是 二阶 加纯 滞 后系 统 。 在 此模 型 基础 上 , 将 滞后 环节 采 用二 阶 pade 近似 , 设计出内模 P ID 控制器 。 实际 的工业 过程中 , 在瓶胚加 热温 度下 将设计 出的 控制 器与经典的 Z ieg ler -N icho ls 整定和 Cohen -Coon 整定 的控制效 果进行 比较 , 结 果表明 , 内 模 P I D 控制器具有良好的抗干扰性和鲁棒性 , 且参数整定简单 , 可有效改善系统的控制效果 。 关 键 词: I M C-PID 控制 ; 数学模型 ; 温度控制 ; 二阶 pade近似 中图分类号 : TP 273 文献标识码 : A
增刊
肖华军等 : 吹瓶机加热炉温度控制的建模与仿真 到下式 :
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h( 10 个 / s), 则一个瓶胚在 炉内的运动速 度 v瓶 = ( 26+ 38 1) /0 1= 641 mm / s ; 则一个瓶胚进出一节 灯箱所需时间 t耗时 = 400 /641 = 0 624 s 。 吹瓶机有 两段加热炉 , 共 18 节灯箱 , 其总长为 7 200 mm, 第 一、二段炉体的转角距离是 120 mm, 则瓶胚从进 入到加热 完 成耗 时 是 t总 = ( 7 200 + 120 ) / 641 = 11 4 。在 11 4 s 内, 瓶 胚 从 常 温 20 加热 到 100 , 则经过 0 624 s瓶胚的温度差约为 4 。在 96 时, 式 ( 1) 、 式 ( 2) 空气处密 度近似, 则质 量 相差不大, 由温度差引起相关参数差异可忽略。把 灯箱对象按集中参数来处理 , 将灯箱内的空气看作 相同温度, 其他各个变量也各自相同, 进行整节灯 箱的数学模型的建立。 根据能量守恒定律, 单位时间灯管的总的发热 量减去单位时间内空气吸收灯发热的热量、灯箱内 流出的热量和瓶胚对灯箱内空气传导的热量等于瓶 胚的温度变化率 , 即有如下方程: Q s - Q a - Qw - Q out - Q o = Cm dTo /d t ( 1) 灯箱内风流带走的热量 Q ou t和瓶胚对灯箱内空 气传导的热量 Q o 的表达式为 Q ou t = G ac C 1T a ( 2) Qo = KA (T 0 - Ta ) ( 3) 忽略空气对红外线的吸收 Q a 和灯箱壁钢板向 室外散发 的热量 Qw 这 2 个 功耗小 的因素 , 由 式 ( 1), 式 ( 2 ), 式 ( 3 )可推得 , 在单位时间内有 : Q s - KA (T o - T a ) - G a cC 1Ta = Cm d T o /d t ( 4 ) 以灯箱内的空气温度为对象 , 根据能量守恒定 律 , 单位时间内空气吸热减去空气散热等于空气的 温度变化率 , 即有如下的数学方程式 : Q o - Q ou t = C 1m 空 d T a /d t ( 5) 由式 ( 2 ) ~ 式 ( 5 ) 消去 Ta, 并进行拉普拉斯变 换后整理得到: T o ( s) k4 s + k5 G ( s) = = ( 6) 2 Q s ( s) k 1 s + k 2 s + k 3 k1 = C 1 Cm PET m空 / (KA - G ac C 1 ) ( 7) k 2 = [ KAC 1m空 + Cm PET (KA + G ac C 1 ) ] / (KA - G ac C 1 ) ( 8) k3 = 2 KAG a cC 1 / (KA - G ac C 1 ) ( 9) k 4 = C 1m 空 / (KA - G a cC 1 ) ( 10 ) k5 = (KA + G ac C 1 ) / (KA - G ac C 1 ) ( 11 ) 式中, A = ( S侧面积 + S底面积 ) + ( S内侧面积 + S内底面积 ) = ( Dh + 2 D / 4 ) + ( dh + 2 d /4 ) 0 013 9 m 为 一个瓶胚与空气接触面积 ; G ac = 0 25 kg / s 为灯箱 内用于均热的空气流量; 空气比热容为 ( 100 ) C 1 = 0 24 K J/ ( kg ) ; PET 材料比热容为 C = 1 2 K J/ 3 3 ( kg ) , 密 度 PET = 1 28 10 Kg /m , K = 0 144 kcal / ( m )为热传导系数。 将以上参数带入式 ( 6) ~ 式 ( 11) 化简后近似得
M odeli ng and S imu lation of Furnace Tem perature Control for S tretch Blow M o lding M ach ine
X IAO H ua-jun, WANG Q in-ruo, L I பைடு நூலகம்hun-m ing
( School of A u tom at ion, G uangdong U n iversity of Technology, G uangzhou 510006, Ch ina)
收稿日期 : 2009-06 -25; 收修定稿日期 : 2009-08 -10 基金项目 : 广东省科技计划基金资助项目 ( 2005A 20302006) 作者简介 : 肖华军 ( 1984 -) , 男 , 湖南宜章人 , 研究生 , 主 要研究方 向为现代 自动化装 备与控制 技术等 ; 王 钦若 ( 1958-) , 男 , 教 授 , 博士生导师。
2 2 2 2
To ( s) 1 = ( 12) Q s ( s) ( 5 s + 140 ) ( 5 s + 2) 测温系统的滞后时间为 1 s, 得一个灯箱内 的 功耗和瓶胚温升的关系数学模型 : 1 G ( s) = exp( - s) ( 13) ( 5 s + 140 ) ( 5 s + 2) 将上式化成典型的如下式的二阶加纯滞后系统 : Km G ( s) = exp ( - s) ( 14) (T 1 s + 1 ) (T 2 s + 1 ) 式中, K m 为放大倍 数; T 1, T 2 为时间常 数; 为 纯滞后时间。 则式 ( 13 ) 化为 1 / 280 G ( s) = exp ( - s) ( 15) ( 5s /140+ 1 ) ( 5 s / 2+ 1 ) G ( s) =
2 加热炉系统建模
吹瓶机每段加热炉有 9 个独立的灯箱, 每个灯 箱有 9 层加热灯 管, 各灯箱的 参数和尺 寸完全 一 致。现将单个灯箱中一层灯管的辐射段作为研究对 象 , 其结构如图 1 所示。
图 1 灯箱结构示意图
灯箱 体的 长、宽、 高为 : 400 mm, 200 mm, 200 mm。瓶胚的尺寸是: 高 h = 100 mm, 其中, 受 热部分高度为 80 mm, 内直径 d = 14 mm, 外直径 D = 26 mm。 瓶胚间隔 38 1 mm, 出瓶率为 36 000 个 /
3 内模控制器设计
系
[ 5]
内模控制系统与 简单反馈 控制系统 结构的 关 , 如图 2 所示。
图 2
I M C 结构与反馈控 制结构之间的关系
对于图中的内模控制器有: G C ( s) G IMC ( s) = ( 16) 1+ G C ( s )GP ( s) 先对 G P ( s) 进行分解: GP ( s) = GP + ( s) GP - ( s) ( 17) 式中, G P + ( s)是一个全通滤波器传递函数 , 包含了 所有时滞和右半平面零点; GP - ( s)是具有最小相位 特征的传递函数。 则内模控制器设计为 - 1 G IMC ( s) = GP - f ( s) ( 18) 式中, f ( s) 为一个低通滤波器的传递函数, f ( s) = r 1 / ( 1+ s) , 阶次 r 应足够大保证 G IMC ( s) 可实现 ; 为滤波器的时间常数。 根据以上设计步骤 , 将式 ( 14 )分解成 : Km GP - ( s) = , (T 1 s + 1 ) (T 2 s + 1 ) GP + ( s) = exp ( - s) 取 f ( s) = 1 / ( 1+ s), 由式 ( 18 ) 可得 : G IM C ( s) = (T 1 s + 1 ) (T 2 s + 1 ) /K m ( s + 1) 反馈控制器: G IM C GC = = 1- GG IMC
2 0 09年 9月 第 1 6卷增 刊
文章编号 : 1671 -7848( 2009) S2-0046-03