应用先进控制技术是提高经济效益的重要手段。我国已加入WTO, 市场竞争将更加激烈。为了我国工业产品在国际市场上更有竞争力,更需要以技术促效益,加快我国企业现代化建设步伐。
1、软测量技术
生产过程常常有一些参数没有在线仪表, 而这些参数对于保证产品质量来说又是非常重要的,这就要借助于软测量技术。为此需要进行如下的工作:联网, 通过TCP/IP,或ODBC与生产过程的DCS实现数据通信;实现了数据通信,就可采集现场数据;对现场数据进行数据预处理。
由于来自现场的测量数据往往带有误差, 甚至存在故障,而现场分析数据又多为低频,因此CONTROL ENGINEERING China版权所有,寻找一种有效的过程数据处理方法,是保证软仪表准确可靠的重要环节。作为最新的时-频分析工具——小波理论, 近十年来获得了迅速进展。小波分析同时具有时域和频域的良好局部化性质www.cechina.cn,对于信号的处理是一种新型有效的途径。将其用于软测量技术, 提高了软仪表的性能。另
2、先进控制技术 b. 先进控制策略。 模糊控制依据的数学工具主要是模糊逻辑和模糊推理。 对于一个模糊控制系统来说它的输入量和输出量都是精确的数值,而模糊控制器则是采用人的思维,也就是语言规则进行推理,因此必需将输入数据“模糊化”变换成语言值,并将推理所得的结果“反模糊化”,变换成实际的一个精确的校正量。模糊控制器的设计可以完全追随人的思维,它直接地把人的思维和想法转换成控制规则的形式,一旦使用者或设计者发现控制过程有某处不妥,可立即简单地予以修正或追加某些规则。模糊控制具有很强的鲁棒性,人们不需要精确地解微分方程就可以完成一系列复杂有效的操作。模糊控制有查表法、专用硬件模糊控制器和软件模糊控制推理法。 目前,随着模糊控制技术趋向更高级阶段发展, 软件模糊推理法已成为模糊逻辑控制的发展主流。在一个控制系统中,控制规则可以有多个, 模糊推理算法不是这些规则的顺序执行,而是同时依据每一条规则进行推理, 把每条规则各自的推理结果最终加以综合www.cechina.cn, 抽出一个有代表性的数值作为最终的控制量。并行推理是模糊控制的一个重要特点, 这也是与经典控制的一个本质差别。基于人感性的定性的判断设计、调整、 追加控制系统的规则是模糊控制的一大特点, 而这种判断的结果是单独某一条规则的产生、调整和修正, 其影响是局部的,因而允许设计者对控制和控制结果做局部的、细微的调整和控制。 这比起PID控制使用一个综合的表达式用以控制整个系统来说无疑是方便的。当然模糊控制效果也是有极限的,并不能解决所有的问题, 但对于不同的被控系统调整控制系统达到最佳控制结果无疑是最方便的。 c. 先进控制策略的实现方法。 3 在线优
a. 先进控制技术包括的内容。
先进控制技术包括的内容和算法有:过程变量的采集与处理;过程模型的辨识;软测量技术;先进控制策略(预测控制和内模控制等);故障检测、预报、诊断与处理;产品化的软件与技术服务。
模型预测控制(它包括动态矩阵控制,模型算法控制,广义预测控制等),内模控制,推理控制,模糊控制, 自适应控制,神经网络控制,非线性控制和鲁棒控制等。主要有:
1) 模型预测控制(MPC) ,它有三个基本特点CONTROL ENGINEERING China版权所有,需要过程的预测模型;进行滚动优化;还有反馈校正。
2) 内部模型控制(IMC)。
3) 模糊控制(FC)。模糊数学在众多的领域得到了广泛的应用, 其中在控制领域的成功应用最为引人注目。
一般有三种实施方法:用先进控制算法取代原有的PID控制系统;用先进控制算法改变原有PID控制系统的给定值;先进控制算法与原有的PID控制系统结合为一个整体,从表面上看CONTROL ENGINEERING China版权所有,它是PID控制系统,实质上,它是一个先进控制系统。