专利名称：具有预报功能的开关式闭环控制系统的制作方法
技术领域：
本发明属于工业过程自动化控制技术领域，具体涉及一种具有EWMAST(指数加权滑动平均)预报功能的开关式闭环控制系统。
背景技术：
在通常的闭环控制系统中，当控制对象性能指标值偏离目标值时，则系统重新计算偏差进行调整，以达到性能指标值稳定的目的。反馈系统中有的采用PID(比例积分微分)调节技术，有的采用模糊调节技术。问题在于不是性能指标值所有的波动都需要调节，不必要的调节反而会造成系统的不稳定。通常人们也会定出一定的范围，在此范围内性能指标值的波动不作调整，但目前都是凭经验来确定此范围，缺乏科学依据，具有随意性和盲目性。
发明内容
本发明的目的是设计一种把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。
本发明是这样来实现的把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。先由EWMAST预报技术软件系统计算出预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)(Zt+1∶t+1时刻的预报值，Zt∶t时刻的预报值，Xt∶t时刻的观察值，λ系数)及控制界限τ±3σz(其中τ为性能指标目标值，σz为预报值的标准差)，然后，在t时刻，通过数据采集器将控制对象输出的性能指标值Xt输入预报器，经EWMAST预报技术软件系统计算，输出t+1时刻的预报值Zt+1，若Zt+1超出控制界限τ±3σz，则开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，将性能指标值向目标值靠拢；若Zt+1在控制界限内，则开关控制器被断开，控制系统不动作。
更重要之处是在t时刻就能计算出t+1时刻的预报值Zt+1，从而实现“事后反应”变为“事前预报”。如此的工业闭环控制调节，可以避免在生产过程处于统计控制状态下的不必要的频繁调节，达到稳定产品质量指标，稳定生产的目的。
附图1为本发明实施例中具有预报功能的开关式闭环控制系统示意图。
附图2为本发明的EWMAST预报技术软件系统工作示意框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明加以详细描述。
附图1中在t时刻控制对象输出一个性能指标值Xt，并输入由EWMAST预报技术软件系统与计算机构成的预报器，经计算，输出一个t+1时刻的预报值Zt+1，如果Zt+1超出控制界限τ±3σz，开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，使性能指标值向目标值靠拢，如果Zt+1在控制界限内，开关控制器被断开，控制系统不作调节。
附图2表示EWMAST预报技术软件系统的工作框图。在实施本发明的闭环控制前，先采集一批生产过程稳定的样本数据，计算出样本的标准差σx、σz，再经优化迭代，计算出EWMAST预报方程参数λ，确定预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)，确定预报控制界限τ±3σz，其中τ为性能指标目标值，建立与控制对象相适应的预报器。输入t时刻性能指标值Xt，计算预报值Zt+1，判别Zt+1是否超出τ±3σz，若超出，开关控制器被闭合；若不出界，则开关控制器被断开，重新输给预报器Xt，进行新的判别。
权利要求
1.一种具有预报功能的开关式闭环控制系统，其特征在于它主要包括EWMAST指数加权滑动平均预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象设备，先由EWMAST预报技术软件系统计算出预报方程Zt+1＝Zt+λ(Zt-Xt)及控制界限τ±3σz，(其中τ为性能指标目标值)然后，在t时刻，通过数据采集器将控制对象输出的性能指标值Xt输入预报器，经EWMAST预报技术软件系统计算，输出t+1时刻的预报值Zt+1，若Zt+1超出控制界限τ±3σz，则开关控制器被闭合，系统重新计算偏差，进行调整，将性能指标值向目标值靠拢；若Zt+1在控制界限内，则开关控制器被断开，控制系统不动作。
全文摘要
本发明属于工业过程自动化控制技术领域。它把EWMAST(指数加权滑动平均)预报技术软件系统与数据采集器、计算机、控制器、开关控制器、保持、对象等设备组成具有预报功能的开关式闭环控制系统。本发明可以在t时刻就能计算出t+1时刻的预报值Z
文档编号G05B15/00GK1527165SQ0315825
公开日2004年9月8日 申请日期2003年9月19日 优先权日2003年9月19日
发明者邵丹雄, 黄自兴, 韩寿祖, 顾菊红, 储政, 陈怡 申请人:南化集团研究院