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1、导前-滞后动态前馈补偿器参数整定·王再英·11·导前-滞后动态前馈补偿器参数整定王再英西安矿业学院自动化系(西安710054)TP272摘要分析了导前-滞后动态前馈补偿器参数与系统偏差之间的关系,提出了导前-滞后补偿器参数整定的一种方法。主题词自动控制前馈控制复合控制补偿过程,传统的单纯反馈控制根本无法满足工程需要。1引言为了满足多种过程特性的控制要求,各种特殊的调在过程自动控制系统中,反馈控制是应用最广节规律和控制策略应运而生。在前苏联学者30年泛的控制方式。其控制系统基于反馈控制原理,采代倡导的不变性原理的基础上,50年代提出,并逐用闭环结构,不论产生偏差的根源何在,均根据偏
2、差步得到广泛应用的前馈补偿则是其中有效的控制策进行调节,只要外作用(扰动)能平稳下来,控制回路略之一。最终能使偏差消除或基本消除。反馈控制作用与引2前馈控制与复合控制起偏差的原因无关,具有普遍适应性的优点。另一方面,基于偏差的控制也存在本质上的缺点。由于前馈控制与反馈控制的显著区别是前馈控制需一般过程对象都具有滞后惯性,从扰动作用出现到要对扰动信号进行检测,只要扰动信号一出现就进被调量产生偏差需要一定的时间,从偏差产生到偏行控制,也就有可能在干扰对被调量产生影响并使差信号经过反馈通道,再到达调节器,由调节器产生其偏离设定值而产生偏差之前进行控制,也就有可控制(调节)作用去消除偏差
3、也需要一定的时间。这能使被调量不出现偏差或偏差很小,这是前馈控制就好比火灾发生了才进行抢救,而无任何积极预防的优点。前馈控制的缺点首先是要求扰动具有可测措施一样,反馈控制根本无法将扰动的影响克服在性,前馈控制必须对扰动进行测量,但有些扰动难以被调量偏离其给定值之前;故反馈控制存在被动性,测量,有些扰动测量代价昂贵,而有时对象存在多项从而限制了控制(调节)质量的进一步提高。因此,扰动,逐项测量不大可能;其次是扰动测量的准确性反馈控制对大延迟和多干扰的过程,调节品质往往问题,前馈控制对扰动的测量准确性和对象数学模很难令人满意。对于一些控制难度大而要求较高的型的准确性均有较高的要求,这
4、在实际中有时很难了产品质量的在线检测和控制,而我国在这方面从过程的某一个分选作业实现生产过程的自动控制,总体上说仍处于工业性试验阶段,尚未达到工程化特别是对产品质量实现在线检测和控制是很有必要应用的水平。为了使这项技术尽快在选煤生产过程的。尤其是我国的煤具有难选煤和极难选煤多的特中发挥作用,我们应该抓紧进行以下几个方面的工点,煤炭分选过程积极采用自动控制技术,不仅可大作:(1)集中力量解决产品灰分测点采样代表性问大减轻工人的劳动强度,提高选煤过程的科学管理题;(2)尽量使选煤过程来料均质化;(3)测灰仪表水平,而且可保证产品质量,提高产率,获得较好的的长期稳定性问题;(4)该生产
5、过程的控制模型和经济效益和社会效益,对大力推进洁净煤技术的发控制算法。展具有重要意义。(收稿日期1998-06-05)4结语作者简介杨俊利,1963年生,1987年毕业于东北大学选矿工程专业,工程目前,由于受许多条件的制约,整个选煤厂实现师。现在煤科总院唐山分院科研管理处工作,任全国煤炭标准化技全面自动化不大可能,但在能获得经济效益和社会术委员会选煤分会委员,一直从事选煤技术的研究与管理工作,发表效益,特别是经济效益的前提下,对跳汰、重介、浮选论文多篇。·12·煤矿自动化1999年第1期满足。这些问题给单独应用前馈控制带来困难。因扰动信号D(S)从GD(S)到被调量Y(S)产生的
6、影此在实际控制系统中,单独应用前馈控制能达到控响记为YD(S),从GP(S)到Y(S)产生的影响记为制目的的系统很少。而大量应用的则是将反馈控制YP(S),则有和前馈控制相结合的复合控制系统,如图1所示。KDYD(S)=GD(S)D(S)=D(S)(2)在复合控制系统中,由前馈控制对主要且易于测量TDS+1的扰动进行快速补偿,反馈控制则完成对被调量的YP(S)=GP(S)Gff(S)D(S)=校验调节以及对其它各扰动引起的偏差进行调节。KPKf(T1S+1)··D(S)(3)这样,既发挥了前馈控制快速补偿的优点,又保持了TPS+1T2S+1反馈控制具有普遍适应性的长处,因而得到广
7、泛的1如果取扰动信号为单位阶跃信号,则D(S)=,将S应用。其代入式(2)、式(3),并取拉氏反变换,可得到ty-1-TD(t)=L[YD(S)]=KD(1-eD)(4)-1yP(t)=L[YP(S)]=TP-T1-tT2-T1-tKPKf(1-eTP-eT2)(5)TP-T2T2-TP-1d(t)=L[D(S)]对被调量产生的净偏差记图1复合控制系统原理框图为3导前-滞后动态前馈补偿器及简单对象动态前yD(t)=yD(t)+yP(t)馈补偿偏差分析将式(4)、式(5)代入上式得
