基于模糊smith控制的智能阀门定位器研究

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1、基于模糊Smith控制的智能阀门定位器研究拟投期刊：张浩1，王昕2*，王振雷1*(1华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室，上海200237；2上海交通大学电工与电子技术中心，上海200240*通讯作者：王振雷，E-mail:wangzhen_l@ecust.edu.cn*通讯作者：王昕，E-mail:wangxin26@sjtu.edu.cn)摘要：智能阀门定位器作为调节阀的核心附件，在工业控制中决定系统的动静态性能。由于工业调节阀中广泛存在时滞的现象，导致调节阀的动态响应变差，控制回路整体性能有所减弱，快速性大大降低。

2、对此，本文提出一种基于模糊原理的带有Smith预估器的智能阀门定位器控制方法，通过Smith预估器来克服时滞对系统性能的影响，通过模糊控制实现参数的自动整定，两者结合来提升系统性能。这种方法能兼顾工业生产过程对快速性和稳定性的要求。仿真结果表明，模糊Smith控制方法比模糊内模控制方法和传统PID方法更能有效提高调节阀的快速性，改善系统性能。关键词：智能阀门定位器；模糊Smith；模糊内模；时滞中图分类号：TP277文献标识码：AResearchonIntelligentValvePositionerBasedonFuzzy-SmithC

3、ontrolMethodZHANGHao1,WANGXin2*,WANGZhenlei1*(1KeyLaboratoryofAdvancedControlandOptimizationforChemicalProcesses,EastChinaUniversityofScienceandTechnology,Shanghai200237,China;2CenterofElectrical&ElectronicTechnology，ShanghaiJiaoTongUniversity,Shanghai200240,China*Cor

4、respondingAuthor:WANGZhen-lei,E-mail:wangzhen_l@ecust.edu.cn*CorrespondingAuthor:WANGXin,E-mail:wangxin26@sjtu.edu.cn)Abstract：Asthecoreofthecontrolvalveaccessories,intelligentvalvepositionerdeterminesthestaticanddynamicperformanceofthesystemintheindustrialcontrolsystem.B

5、ecauseofthewidespreadphenomenonoftimedelay,thedynamicresponseofthesystembecomesworse,theoverallperformanceisweakend,andthespeedofthesystemisgreatlyreduced.Inthisregard,thispaperproposesaSmithpredictivecontrolmethodforintelligentvalvepositionerbasedonfuzzytheory,whichcanov

6、ercometheinfluenceoftimedelayontheperformanceofthesystembythetheSmithpredictorandachieveparameters’self-tuningbythefuzzytheoryandimprovethesystemperformancebycombiningtwomethods.Thismethodcansatisfytherequirementsofrapidityandstabilityoftheindustrialproductionprocess.Thes

7、imulationresultsshowthattheFuzzy-SmithcontrolmethodcaneffectivelyimprovethespeedandimprovethedynamicperformanceofthesystemmorethanthetraditionalPIDmethodandinternalmodelcontrolmethodbasedonfuzzytheory.Keywords：intelligentvalvepositioner;fuzzysmith;fuzzyinternalmodelcontro

8、l;timedelay收稿日期：2016年－月－日；修回日期：2016年－月－日。基金项目：国家自然科学基金面上项目（21376077）；国家自然科学基金优秀青年基金（61422303）；上海