基于極點(diǎn)配置算法的溫度自校正控制器

溫度控制是工業(yè)生產(chǎn)過程中的常見問題，由于溫度系統(tǒng)是一種慢時(shí)變的非線性系
統(tǒng)，這就給溫度的實(shí)時(shí)控制帶來了一定的難度。為了解決這個(gè)問題，本論文設(shè)計(jì)了一種自校正控制方案，它把模型參數(shù)的在線辯識(shí)與控制器的在線設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合在一起，參數(shù)辨識(shí)采用漸消記憶的遞推最小二乘算法，而控制器采用極點(diǎn)配置算法。這就使得該控制系統(tǒng)不但能在線實(shí)時(shí)調(diào)整參數(shù)，并保證實(shí)際的閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)收斂于期望的零極點(diǎn)，達(dá)到較好控制效果。
整個(gè)控制過程的算法比較簡(jiǎn)單，便于工程實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)目前已經(jīng)在軟件和硬件上得以實(shí)
現(xiàn)，無論是從仿真結(jié)果還是在實(shí)驗(yàn)室的試運(yùn)行情況來看，該方案都取得了滿意的效果。
近年來隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展以及自動(dòng)控制理論的不斷完
善，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、自適應(yīng)、參數(shù)自整定等方面取得顯著成果。
在這方面，以日本、美國(guó)、德國(guó)、瑞典等國(guó)技術(shù)領(lǐng)先，生產(chǎn)出了一批商品化的、性能優(yōu)異的溫度控制器及儀器儀表。這些溫度控制系統(tǒng)普遍采用自適應(yīng)控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理論，運(yùn)用先進(jìn)的算法，適應(yīng)的范圍廣泛[4][5][6]。目前，國(guó)外溫度控制系統(tǒng)及儀表正朝著高精度、智能化、小型化等方面快速發(fā)展。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的溫度控制器同國(guó)外先進(jìn)國(guó)家相比，有著較大的差距。成熟產(chǎn)品只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制。
本論文所描述的自校正控制器，采用極點(diǎn)配置算法[2]，使控制器模型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)
定可靠。由于使用在線方式辯識(shí)參數(shù)，受動(dòng)態(tài)過程變化的影響很小。經(jīng)仿真和實(shí)驗(yàn)證明，該控制器控制精度高，溫度超調(diào)量小，能產(chǎn)生穩(wěn)定的控制效果，完全適用于高性能的溫度控制儀表，符合當(dāng)今國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，具有很高的實(shí)用價(jià)值。