一种大纯滞后回路的自动控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动控制技术领域，尤其涉及一种大纯滞后回路的自动控制方法。
【背景技术】
[0002]在大纯滞后自动控制回路中，由于测量值与回路控制值之间存在较长时间的滞后，常规PID控制往往导致控制输出与测量值不匹配，步调失调、回路严重振荡、无法实现自动控制的现象。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种大纯滞后回路的自动控制方法。
[0004]上述目的是通过下述方案实现的:
一种大纯滞后回路的自动控制方法，其特征在于，所述控制方法将测量值数据采集周期设为< 10ms，连续采集测量数据，多100个连续采集测量数据做一次平均值计算，并将该平均值作为最终测量值送到控制回路作为该回路的测量值；在控制回路中，测量得到回路纯滞后时间为α，惯性滞后时间为β，控制周期Τ=α+β，η为控制周期次数，X为回路实际测量输入值，X'为处理后的回路测量输入值，Δ X为输入变化值，y为回路输出值，Λ y为输出变化值；在控制回路中设置常规PID回路，PID回路P、1、D参数按控制回路惯性滞后时间设置，且PID回路输出在每一个控制周期内，只在两个时间点ηΤ+α、ηΤ+1/2 β的输出在一定时间段内持续有效。
[0005]根据上述的自动控制方法，其特征在于，测量值数据采集周期为10ms，100个连续采集测量数据做一次平均计算。
[0006]本发明的有益效果:本发明的方法对波动严重的测量值进行处理，除了常规的滤波、增大阻尼时间等方法之外，采取了减小了采数周期，增大采数频率，定期取用平均值的方法，消除了由于测量设备引起的数据波动。此外，测量了大纯滞后回路的纯滞后时间与惯性滞后时间，采取模拟人工调节方式+PID常规调节输出的方法，实现了大纯滞后回路的自动控制。
【附图说明】
[0007]图1为本发明的控制回路图；
图2为本发明的控制输出时序。
【具体实施方式】
[0008]将测量值数据采集周期设为1ms或更小，连续采集测量数据，每100(或更多)个数据做一次平均值计算，并将该平均值作为最终测量值送到控制回路作为该回路的测量值。
[0009]参见图1和图2，在控制回路中，设测得的回路纯滞后时间为α，惯性滞后时间为β，控制周期Τ=α +β，η为控制周期次数，X为回路实际测量输入值，X'为处理后的回路测量输入值，Δ X为输入变化值，y为回路输出值，Δ y为输出变化值。在此回路中设置常规PID回路(回路P、1、D参数按回路惯性滞后时间设置)JSPID回路输出在每一个控制周期内，只在两个时间点ηΤ+α、ηΤ+1/2β的输出在一定时间段内(该时间长度根据操作工操作特点及控制回路纯滞后时间、惯性时间确定)持续有效，也就是说，按照大纯滞后回路特点，每个控制周期时间长度为α+β，在每个控制周期内，控制器只输出两个值，第一个输出值为上一周期值α+0.5β时输出的值，该输出从上一周期周期(η-1)Τ+α+0.5β时间点开始一直持续到本周期ηΤ+ α时间点；第二个输出值持续时间为ηΤ+ α到ηΤ+ α +0.5 β。
【主权项】
1.一种大纯滞后回路的自动控制方法，其特征在于，所述控制方法将测量值数据采集周期设为< 10ms，连续采集测量数据，多100个连续采集测量数据做一次平均值计算，并将该平均值作为最终测量值送到控制回路作为该回路的测量值；在控制回路中，测量得到回路纯滞后时间为α，惯性滞后时间为β，控制周期Τ=α+β，η为控制周期次数，X为回路实际测量输入值，X'为处理后的回路测量输入值，Δ X为输入变化值，y为回路输出值，Δ y为输出变化值；在控制回路中设置常规PID回路，PID回路P、1、D参数按控制回路惯性滞后时间设置，且PID回路输出在每一个控制周期内，只在两个时间点ηΤ+α、ηΤ+1/2 β的输出在一定时间段内持续有效。
2.根据权利要求1所述的自动控制方法，其特征在于，测量值数据采集周期为10ms，100个连续采集测量数据做一次平均计算。
【专利摘要】本发明公开了一种大纯滞后回路的自动控制方法，所述控制方法将测量值数据采集周期设为≤10ms，连续采集测量数据，≥100个连续采集测量数据做一次平均值计算，并将该平均值作为最终测量值送到控制回路作为该回路的测量值；在控制回路中，测量得到回路纯滞后时间为α，惯性滞后时间为β，控制周期T=α+β，n为控制周期次数，x为回路实际测量输入值，x′为处理后的回路测量输入值，△x为输入变化值，y为回路输出值，△y为输出变化值；在此回路中设置常规PID回路，PID回路P、I、D参数按回路惯性滞后时间设置，且PID回路输出在每一个控制周期内，只在两个时间点NT+α、NT+1/2β的输出在一定时间段内持续有效。该方法能够实现大纯滞后回路被控量最终稳定在±1.5%之内。
【IPC分类】G05B11-42
【公开号】CN104614983
【申请号】CN201410797620
【发明人】柳艳峰, 王锐, 张天红, 张忠, 吉春山, 赵金, 张鸿雁, 苏玉娟, 汪金华
【申请人】金川集团股份有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月22日