浙大工业过程控制13非线性补偿

对象非线性增益的补偿戴连奎浙江大学智能系统与决策研究所4/25/2023对象增益非线性补偿方法n调节阀特性补偿，调节阀特性补偿，以使广义对象为近似线性；n串级控制方式，串级控制方式，以克服副回路的非线性；n引入比值等中间参数，引入比值等中间参数，以主回路广义对象的增益为近似线性；n变增益控制器变增益控制器：通过引入对象增益的反函数以使系统的回路增益为线性；n自适应控制器自适应控制器：根据控制系统的性能自动调整控制器的增益，以使系统的回路增益为近似线性。4/25/2023增益非线性补偿方法举例1对象稳态关系：对象增益：补偿方法补偿方法：通过合理选择调节阀的流量特性，实现广义对象增益的近似线性。4/25/2023非线性补偿方法举例2补偿方法补偿方法：通过引入串级控制方式，以克服副回路中的非线性，实现主对象增益在一定条件下的的近似线性（本例中，指Fsp 与 出口温度的稳态增益）。4/25/2023非线性补偿方法举例3补偿方法补偿方法：通过引入中间变量（本例中为蒸汽量与工艺物料量的比值），实现主对象增益的近似线性（本例中，指u(t)与 T2(t)的稳态增益）。4/25/2023pH中和过程中和反应:中和反应平衡式:pH的定义式:4/25/2023pH中和过程的稳态模型假设先混合后反应,混合后的酸与碱浓度x1,x2分别为中和反应的结果使混合液中的剩余酸浓度为4/25/2023pH中和过程的非线性4/25/2023中和过程的动态模型参见 p.239 图14.3-3 4/25/2023pH中和过程的单回路控制4/25/2023中和过程的变比值串级PID控制4/25/2023pH中和过程的非线性控制讨论讨论：由于pH中和过程非线性的特殊性，采用直接引入“非线性增益补偿”环节的方法可自由地实现控制系统开环增益的线性化。4/25/2023中和过程非线性增益补偿原理4/25/2023