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摘要：针对压力系统的纯延迟、大惯性、非线性、时变等特点，本文将重置控制和以广义最小方差为性能指标的自校正PID控制相结合，提出一种广义最小方差自校正重置PID控制方法。该方法首先根据被控对象的数学模型，以广义最小方差为目标设计广义最小方差控制器，通过选择该控制器的分母多项式，求解Diophantine方程，得到具有PID结构形式的广义最小方差控制器，再在该控制器的积分项中引入重置控制，构成广义最小方差重置PID控制；对于模型未知或参数慢时变的被控对象，通过采用带遗忘因子的递推最小二乘法构建系统的自适应机制，增强控制系统的自适应能力和鲁棒性。最后，将该控制方法应用于压力容器的恒值控制中，获得了比较满意的控制效果。
关键词：最小方差；自校正控制；重置控制；压力系统
：A
1引言
压力系统是过程控制的主要控制对象之一，在工业生产中有着极其重要的地位。在有色金属冶炼和化工化学生产中，该系统常被用作反应容器，为相应的化学反应提供所需的压力条件；另一方面，压力系统也可作为气动设备如气泵执行部件、气动传感器等的气源。因此压力系统的运行情况对整个生产过程的安全生产和产品质量有直接影响，合理、有效地对压力值进行控制至关重要。
然而，压力系统具有纯延迟、大惯性、非线性等特点，其过程参数甚至模型结构都会随着时间和工作环境的变化而改变，使得基于可编程逻辑控制器的传统PID算法对压力系统的控制不能获得满意的控制效果。因此许多学者针对这一类复杂系统不断地提出新算法。杨云飞提出了一种基于可编程逻辑控制器的自适应模糊PID控制算法，通过查表的方式对压力系统进行控制。由于其大量的模糊规则和隶属度函数的设定都是依据经验来进行选择，因此模糊规则的制定和隶属度函数的设置需要耗费大量的时间；Ryouta Hoshino 提出了一种广义最小方差自校正控制方法。该方法具有较强的适应性和抗干扰能力，但是存在超调大，调节时间长等不足之处；朱午光等人[3]则采用了一种将专家控制与PI控制相结合的方法对压力系统进行控制，依据专家经验对其进行控制，因而这种控制方法具有较强的适应性，但其局限性在于专家系统的经验数据库较复杂，同时也给可编程逻辑控制器的运算能力提出了更高的要求。
为解决上述问题，本文以压力系统为被控对象，将自校正控制与重置控制相结合，提出了一种广义最小方差自校正重置PID控制策略。同时以OPC技术作为计算机（以下简称上位机）与可编程逻辑控制器的数据交换方式，通过上位机实现该控制算法，由可编程逻辑控制器对压力系统进行控制。
关键词：最小方差；自校正控制；重置控制；压力系统
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1引言
压力系统是过程控制的主要控制对象之一，在工业生产中有着极其重要的地位。在有色金属冶炼和化工化学生产中，该系统常被用作反应容器，为相应的化学反应提供所需的压力条件；另一方面，压力系统也可作为气动设备如气泵执行部件、气动传感器等的气源。因此压力系统的运行情况对整个生产过程的安全生产和产品质量有直接影响，合理、有效地对压力值进行控制至关重要。
然而，压力系统具有纯延迟、大惯性、非线性等特点，其过程参数甚至模型结构都会随着时间和工作环境的变化而改变，使得基于可编程逻辑控制器的传统PID算法对压力系统的控制不能获得满意的控制效果。因此许多学者针对这一类复杂系统不断地提出新算法。杨云飞提出了一种基于可编程逻辑控制器的自适应模糊PID控制算法，通过查表的方式对压力系统进行控制。由于其大量的模糊规则和隶属度函数的设定都是依据经验来进行选择，因此模糊规则的制定和隶属度函数的设置需要耗费大量的时间；Ryouta Hoshino 提出了一种广义最小方差自校正控制方法。该方法具有较强的适应性和抗干扰能力，但是存在超调大，调节时间长等不足之处；朱午光等人[3]则采用了一种将专家控制与PI控制相结合的方法对压力系统进行控制，依据专家经验对其进行控制，因而这种控制方法具有较强的适应性，但其局限性在于专家系统的经验数据库较复杂，同时也给可编程逻辑控制器的运算能力提出了更高的要求。
为解决上述问题，本文以压力系统为被控对象，将自校正控制与重置控制相结合，提出了一种广义最小方差自校正重置PID控制策略。同时以OPC技术作为计算机（以下简称上位机）与可编程逻辑控制器的数据交换方式，通过上位机实现该控制算法，由可编程逻辑控制器对压力系统进行控制。
源于：论文范例www.udooo.com