過程控制系統(tǒng)及儀表(第3版)：14-12第8章_先進控制系統(tǒng)介紹(存儲版)
【正文】 《 過程控制系統(tǒng)及儀表 (第 3版 )》 的第三個特色。 y:對象的輸出。 計算隸屬度的函數(shù)稱為 隸屬函數(shù) 。 ?自組織模糊控制：某些規(guī)則和參數(shù)可修改，可對一類對象進行控制。 模糊推理判決 計算出 控制量 手動控制 + 傳感器 測量的 當(dāng)前值 手動控制和模糊控制的比較 39 ?首先根據(jù)操作人員手動控制的經(jīng)驗，總結(jié)出一套完整的控制規(guī)則，再根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前的運行狀態(tài)，經(jīng)過模糊推理、模糊判決等運算，求出控制量，實現(xiàn)對被控對象的控制。 ?一個自適應(yīng)控制系統(tǒng)至少應(yīng)包含有以下三個部分： 一是具有一個檢測或估計環(huán)節(jié) ， 目的是監(jiān)視整個過程和環(huán)境 ， 并能對消除噪聲后的檢測數(shù)據(jù)進行分類 。 32 ?第三代預(yù)測控制軟件包 ?主要有：美國 DMC公司的 DMC, Setpoint公司的IDCOMM,SMCA, Honeywell 公司的 RMPCT, Aspen公司的 DMCPLUS，法國 Adersa公司的 PFC，加拿大 Treiber Controls公司的 OPC等，成功應(yīng)用于石油化工的催化裂化、常減壓、連續(xù)重整、延遲焦化、加氫裂化等重要裝置。 30 (4)參考軌線 ?在預(yù)測控制中，為使過程避免出現(xiàn)輸入和輸出的急劇變化，往往要求過程輸出沿著一條所期望的、平緩的曲線達到設(shè)定值。 27 (2)反饋校正 圖 86 預(yù)測控制的基本結(jié)構(gòu) 28 (2)反饋校正 ?在預(yù)測控制中，采用預(yù)測模型進行過程輸出值的預(yù)估只是一種理想方式。 24 ? 預(yù)測控制的基本出發(fā)點與傳統(tǒng) PID控制不同。 ?采用減少控制回路的方法來解決。 ?這種情況，稱兩個控制回路間存在耦合。 16 ?Smith預(yù)估補償控制是基于模型已知的情況下進行，實現(xiàn)Smith預(yù)估補償控制必須已知動態(tài)模型，即過程數(shù)學(xué)關(guān)系和純滯后時間。 ?衡量純滯后常采用純滯后時間 τ和時間常數(shù) T之比。 12 ?當(dāng)對象特征發(fā)生較大變化，軟測量經(jīng)過在線學(xué)習(xí)無法保證預(yù)估精度時，須利用測量器運算所累積的歷史數(shù)據(jù)，進行模型更新或在線校正。 ?為了保證軟測量精度，數(shù)據(jù)的正確性和可靠性十分重要，因此現(xiàn)場數(shù)據(jù)必須經(jīng)過顯著誤差檢測和數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。也成為“軟儀表”，“軟傳感器”。1 書名 :過程控制系統(tǒng)及儀表 (第 3版 ) 出版社 : 大連理工大學(xué)出版社 。 ?軟測量技術(shù)，就是選擇與被估計變量相關(guān)的一組可測變量，構(gòu)造某種以可測變量為輸入、被估計變量為輸出的數(shù)學(xué)模型，用計算機軟件實現(xiàn)這些過程變量的估計。 ?要求： ?數(shù)據(jù)覆蓋面在可能條件下應(yīng)寬一些，以便軟測量具有較寬的適用范圍。 ? 靜態(tài)線性模型實施成本較小，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型所需計算資源較多。 ?例：皮帶傳送存在純滯后。當(dāng)參數(shù)變化不大時可近似作為常數(shù)處理，采用 Smith預(yù)估補償控制方案有一定的效果。 ?u1變化不僅影響 T1，同時還影響 T2；同樣， u2變化在影響 T2同時，還影響T1。 ?例如， 在精餾塔控制系統(tǒng)設(shè)計中，工藝對塔頂和塔底組分均有一定要求時，若塔頂和塔底的組分均設(shè)有控制系統(tǒng)，這兩個控制系統(tǒng)相關(guān)，在擾動較大時無法投運。預(yù)測控制是在這樣的背景下發(fā)展起來的。通常采用在實際工業(yè)過程中較易獲得的脈沖響應(yīng)模型和階躍響應(yīng)模型等非參數(shù)模型。 ?預(yù)測控制不是用一個對全局相同的優(yōu)化性能指標(biāo)，而是在每一時刻有一個相對于該時刻的局部優(yōu)化性能指標(biāo)。為了解決無可行解的問題，控制結(jié)構(gòu)能隨情況發(fā)生變化，能使用于過程動態(tài)特性以及更高的品質(zhì)要求。 ?自適應(yīng)控制是建立在系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型參數(shù)未知的基礎(chǔ)上 ， 在控制系統(tǒng)運行過程中 ， 系統(tǒng)本身不斷測量被控系統(tǒng)的參數(shù)或運行指標(biāo) ， 根據(jù)參數(shù)或運行指標(biāo)的變化 ， 改變控制參數(shù)或控制作用 ， 以適應(yīng)其特性的變化 ， 保證整個系統(tǒng)運行在最佳狀態(tài)下 。 38 操作員 手動給出 控制經(jīng)驗 + 當(dāng)前狀態(tài) 控制量 模糊控制 事先總結(jié)歸 納出一套完 整的控制規(guī) 則，放在計 算機中?？刂七^程中規(guī)則不變，不具有通用性，設(shè)計工作量大。隸屬度的值為 [0， 1]閉區(qū)間上的一個數(shù)，其值越大，表示該元素屬于模糊集合的程度越高，反之則越低。 u:經(jīng)模糊判決后得到的控制量 (精確量 )。本著理論聯(lián)系實際、學(xué)以致用的原則， 《 過程控制系統(tǒng)及儀表 (第 3版 )》 在取材方面，不追求包羅萬象、面面俱到，而是力爭把最基本、最常用的內(nèi)容都包含進來。 48 電信學(xué)院自動化系先進控制技術(shù)研究所 49 內(nèi)容簡介 《 過程控制系統(tǒng)及儀表 (第 3版 )》 內(nèi)容簡介：過程控制系統(tǒng)的理論分析和設(shè)計需要較多的數(shù)學(xué)知識，自動化儀表在設(shè)計制造方面也有許多技術(shù)問題值得探討。設(shè) 12{ , , , }nU x x x?12{ ( ) , ( ) , , ( ) , }A A A nA x x x? ? ??1212( ) ( ) ( )A A A nnx x xAx x x? ? ?? ? ? ?模糊集合的表示 例：設(shè)論
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