基于PID对角优势补偿阵的过程多变量控制系统设计

基于PID对角优势补偿阵的过程多变量控制系统设计

王启航，许锋，罗雄麟

【摘 要】摘要：化工过程一般为多变量系统，输入输出变量之间往往存在耦合作用，常规分散PID控制系统难以保证控制质量。为了削弱多变量系统的耦合作用，基于对角优势的设计准则，通过在若干频率点加权优化，设计PID动态预补偿阵。然后利用正Nyquist阵列设计法对补偿后的系统设计控制器，基于对角优势系统的Nyquist稳定判据，通过绘制优势度曲线和Gershgorin带判断系统的优势程度，初步确定反馈矩阵的稳定参数范围，再按照单输入单输出系统设计动态补偿器，使得系统满足动态控制品质要求。最后通过示例说明，该方法设计的集中控制系统与分散控制相比，控制性能具有一定的优势，且方法简便，容易实现。 【期刊名称】化工学报 【年(卷),期】2024(069)003 【总页数】10

【关键词】过程控制；多变量系统；对角优势；集中控制；PID 【

文

献

来

源

】

https://www.zhangqiaokeyan.com/academic-journal-cn_ciesc-

journal_thesis/0201247175863.html

引 言

由于单变量控制系统结构简单，控制器的参数设计方便易得，目前已有较完善的控制理论和应用实践，但是随着工业科技的飞速发展，生产过程中越来越多地出现多变量控制系统。在化工生产过程中，被控对象往往都是多变量系统，各操作变量和被控变量之间一般存在耦合作用。