專利名稱：一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法。
背景技術(shù)：
在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中存在許多非自衡對象，如一部分儲罐、鍋爐汽包水位、精餾塔液位等等。工業(yè)過程控制中，由于非自衡對象的傳遞函數(shù)中含有典型的積分環(huán)節(jié)，導(dǎo)致被控對象在定值階躍下的響應(yīng)趨于無窮，這就使得傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)矩陣控制算法無法在非自衡對象上直接使用。在現(xiàn)有控制方法中，一方面很多算法不能讓被控對象抵抗持續(xù)的干擾；另一方面一部分算法建模過程太過復(fù)雜，這些都使得非自衡對象的控制存在一定的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的部分算法的不足之處，提供一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法，該方法在傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)矩陣控制算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合了一種針對于非自衡對象的改變轉(zhuǎn)移矩陣的方法和一種新的誤差校正方法，在保證控制具有較高的精度和穩(wěn)定性的同時(shí)，也保證形式簡單并滿足實(shí)際工業(yè)過程的需要。本發(fā)明方法首先基于對象的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)建立一種針對于非自衡對象的矩陣模型，挖掘出基本的對象特性；然后結(jié)合一種新的轉(zhuǎn)移矩陣方法與誤差補(bǔ)償辦法去計(jì)算動(dòng)態(tài)矩陣控制器的參數(shù)；最后對非自衡對象實(shí)施動(dòng)態(tài)矩陣控制。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過數(shù)據(jù)采集、模型建立、預(yù)測機(jī)理、優(yōu)化等手段，確立了一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法，利用該方法可有效提高控制的精度與穩(wěn)定性。本發(fā)明方法的步驟包括: 步驟(I).通過非自衡對 象的實(shí)時(shí)階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)建立對應(yīng)的動(dòng)態(tài)矩陣模型向量，具體方法是:
1.給被控對象一個(gè)階躍輸入信號，記錄被控對象的階躍響應(yīng)曲線。I1.將對應(yīng)的階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行濾波處理，然后擬合成一條光滑曲線，記錄光滑曲線上每個(gè)采樣時(shí)刻對應(yīng)的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)，第一個(gè)采樣時(shí)刻為^相鄰兩個(gè)采樣時(shí)刻間隔的時(shí)間為T ,采樣時(shí)刻順序?yàn)镮；、2 T1、3 Tj……；在記錄的階躍
響應(yīng)數(shù)據(jù)中找出數(shù)據(jù)開始呈恒定斜率上升的起始點(diǎn)之前的數(shù)據(jù)分別記做6, ，…％_1，建立對象的模型向量《:
權(quán)利要求
1.一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法，其特征在于該方法的具體步驟是: 步驟(I).通過非自衡對象的實(shí)時(shí)階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)建立對應(yīng)的動(dòng)態(tài)矩陣模型向量，具體方法是:被控對象一個(gè)階躍輸入信號，記錄被控對象的階躍響應(yīng)曲線； I1.將對應(yīng)的階躍響應(yīng)曲線進(jìn)行濾波處理，然后擬合成一條光滑曲線，記錄光滑曲線上每個(gè)采樣時(shí)刻對應(yīng)的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)，第一個(gè)采樣時(shí)刻為T ,相鄰兩個(gè)采樣時(shí)刻間隔的時(shí)間為T ,采樣時(shí)刻順序?yàn)?；、2 l、3 Ti……；在記錄的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)中找出數(shù)據(jù)開始呈恒定斜率上升的起始點(diǎn)七，之前的數(shù)據(jù)分別記做AW2，…％-1,建立對象的模型向量a:
全文摘要
本發(fā)明涉及一種非自衡對象的動(dòng)態(tài)矩陣控制方法。傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)矩陣控制算法無法在非自衡對象上直接使用。本發(fā)明方法在傳統(tǒng)動(dòng)態(tài)矩陣控制算法的基礎(chǔ)上，結(jié)合了一種針對于非自衡對象的改變轉(zhuǎn)移矩陣的方法和一種新的誤差校正方法，在保證控制具有較高的精度和穩(wěn)定性的同時(shí)，也保證形式簡單并滿足實(shí)際工業(yè)過程的需要。本發(fā)明方法首先基于對象的階躍響應(yīng)數(shù)據(jù)建立一種針對于非自衡對象的矩陣模型，挖掘出基本的對象特性；然后結(jié)合一種新的轉(zhuǎn)移矩陣方法與誤差補(bǔ)償辦法去計(jì)算動(dòng)態(tài)矩陣控制器的參數(shù)；最后對非自衡對象實(shí)施動(dòng)態(tài)矩陣控制。本發(fā)明方法采用了數(shù)據(jù)采集、模型建立、預(yù)測機(jī)理、優(yōu)化等手段，利用該方法可有效提高控制的精度與穩(wěn)定性。
文檔編號G05B13/04GK103116283SQ20131001811
公開日2013年5月22日 申請日期2013年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月18日
發(fā)明者張日東, 吳勝, 陳霄 申請人:杭州電子科技大學(xué)