[发明专利]一种DCS控制方法及SMITH控制器

权利要求书

1.一种DCS控制方法，控制步骤如下：

⑴进行阶跃响应试验，对被控对象用一阶惯性环节加纯迟延结构进行模型辨识，确定被控对象的传递函数模型：                                               ；

式中：

为控制器传递函数；T为被控对象惯性时间常数，T=t₃-t₂；s 为微分控制算子；为纯延迟环节部分，其中：τ为被控对象纯延迟时间常数，τ=t₂-t₁；k为被控对象比例系数，，其中：Δu为执行机构阶跃幅度；Δy为被调量最终稳态变化量；t1为执行机构阶跃动作时间点；t2为被调量发生响应时间点；t3为被调量响应达到0.632Δy的时间点；

⑵利用步骤⑴被控对象的传递函数模型及对应的参数模块和函数器，进行DCS组态；

⑶利用被控对象的传递函数,分别计算100%、75%、50%机组负荷工况下的参数，参数包括：被控对象比例系数k, 被控对象惯性时间常数T和被控对象纯延迟时间常数τ；

⑷向组态图函数器输入步骤⑶计算出的参数;

⑸将组态安装在所应用系统的DCS控制器。

2.根据权利要求1所述的DCS控制方法，其特征是：所述应用系统为发电厂主蒸汽温度、再生蒸汽温度和主蒸汽压力。

3.根据权利要求1所述的DCS控制方法，其特征是：对负荷为两点之间的数值采用内插法求得。

4.一种DCS控制的SMITH控制器，包括被调量实际值模块（6）、1号减法模块（7）、2号减法模块（8）、PID控制器（2）、执行器M/A站（10）、执行器输出模块（11）、过程量模块（12）和设定值模块（17）；被调量实际值模块和设定值模块与一号减法器电连接，1号减法模块、2号减法模块、PID控制器、执行器M/A站和执行器输出模块依次电连接，其特征是：所述控制器还设有比例系数修整函数器（13）、乘法器（14）、3号减法模块（15）、多阶惯性时间常函数器（16）、纯延迟时间函数器（18）、1号一阶惯性环节（19）、2号一阶惯性环节（20）、3号一阶惯性环节（21）、4号一阶惯性环节（22）、5号一阶惯性环节（23）和6号一阶惯性环节（24）；所述过程量模块（12）分别与比例系数修整函数器、多阶惯性时间常函数器和纯延迟时间函数器电连接；所述比例系数修整函数器通过乘法器（14）、3号减法模块（15）与1减法模块电连接；所述多阶惯性时间常函数器（16）分别与1号一阶惯性环节、2号一阶惯性环节、3号一阶惯性环节、4号一阶惯性环节和5号一阶惯性环节电连接，1号一阶惯性环节、2号一阶惯性环节、3号一阶惯性环节、4号一阶惯性环节和5号一阶惯性环节相互连通；所述纯延迟时间函数器（18）通过6号一阶惯性环节（24）与执行器输出模块（11）连接； 5号一阶惯性环节与1号一阶惯性环节相互连通，1号一阶惯性环节与乘法器（14）相互连通。