硅碳棒電阻加熱爐的溫度控制系統的研究
2021-06-26 17:41:34 點擊：
不過關于硅碳棒電阻加熱爐的溫度控制系統的研究是比較豐富的，這與加熱爐的共性即大滯后大慣性是分不開的。國內外學者己經對像爐溫這類大滯后大慣性系統的控制理論展開了大量的研究工作。這些研究對硅碳棒加熱爐的溫度控制具有一定的指導意義。早期的研究主要是運用線性系統的經典方法對純滯后系統進行分析設計。譬如運用Nyquist法分析純滯后系統的穩定性問題，用Pade近似方法將純滯后環節近似為線性系統進行根軌跡的分析綜合等。但總的來說，當系統滯后時間較小時，只要我們設計時給予充分的考慮就可以了，實際的控制效果不會與設計要求相去甚遠。對于滯后時間相對較大的系統，Smith提出了預估補償的方法，通過補償環節來消除或減弱閉環系統中純滯后因素的影響。只要對象的模型較精確，Smith方法的效果是比較理想的。但Smith預估控制器對于模型的誤差十分敏感，當對象參數攝動或出現負荷擾動時，會出現系統不穩的現象，而且在當時的技術條件下，要實現含有純滯后環節e的控制器是相當困難的，因此Smith預估器并沒有得到廣泛的應用。隨著控制理論的不斷發展，先后出現了多種改進型的Smith預估控制法。在理論方面，主要是從分析模型參數失配對Smith預估控制器的硅碳棒性入手，然后對各種模型誤差進行量化，再利用種種數學工具對其進行定性分析和定量計算，從而找出Smith預估控制器對模型失配硅碳棒性的方法。而在結構方面，主要是在Smith預估控制系統的基礎上加上附加環節而得到一種新型的Smith預估器，或同各種其他控制算法相結合而得到一些頗有實用價值的復合控制策略，從而增加系統對內外擾動的硅碳棒性能。
提出了在Smith基礎結構上加上微分反饋環節，并組成閉環，其輸出不再是過渡時間基本不變的指數衰減過程，而是振蕩的衰減過程，使抑制干擾的速度得以加快。通過ISE指標的比較，結果表明，改進的預估器抑制干擾的能力大大增強了，其不足之處是當模型參數中的純滯后時間發生較大變動時，容易導致系統振蕩。文獻將抗干擾力強、控制作用及時的前饋控制(FFC)同Smith預估系統相結合，組成了FFC-Smith控制系統。由于引入了前饋補償，系統的抗干擾能力有了很大的改善。但它僅適用于能獲取較精確的被控過程控制通道數學模型和干擾通道數學模型的對象，并且要求干擾可測。www.yagpc.com
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