[发明专利]基于定量单参数PID控制的化工反应器温度控制方法

权利要求书

1.一种基于定量单参数PID控制的化工反应器温度控制方法，用于化工聚合反应器的温度控制，其特征在于，该控制方法首先采集被控对象的温度信号，根据温度信号辨识被控对象模型，同时建立基于系统性能度的单参数PID控制模型，然后根据被控对象模型和设定的系统性能度获得单参数PID控制模型的控制输出信号，最后以该控制输出信号控制被控对象的温度，使其保持在设定范围内。

2.根据权利要求1所述的一种基于定量单参数PID控制的化工反应器温度控制方法，其特征在于，该控制方法具体包括以下步骤：

1)采集被控对象的温度信号，进行滤波后转化为数字信号，通过OPC总线传送给上位机，上位机根据该数字信号对被控对象进行辨识，获得被控对象的一阶纯滞后模型及模型参数；

2)设定系统性能度λ，使其满足要求的响应；

3)根据步骤1)中数字信号的极性，计算被控对象输出的误差信号；

4)采用H_∞性能指标、McLaughlin级数展开和Pade近似建立基于系统性能度的单参数PID控制模型；

5)根据获得的模型参数和系统性能度λ作为单参数PID控制模型的输入，得到该模型的控制输出信号；

6)将步骤5)的控制输出信号通过OPC总线传输给PLC，PLC根据接收到的信号对被控对象进行控制，使被控对象的温度保持在设定范围内。

3.根据权利要求2所述的一种基于定量单参数PID控制的化工反应器温度控制方法，其特征在于，所述的一阶纯滞后模型为：

G(s)=Ke-θsτs-1]]>

式中，K为被控对象增益，θ为被控对象纯滞后，τ为被控对象时间常数。

4.根据权利要求3所述的一种基于定量单参数PID控制的化工反应器温度控制方法，其特征在于，所述的步骤3)具体为：

(a)如果数字信号的极性是正作用，则误差信号e(n)=y(n)-r(n)；

(b)如果是数字信号的极性负作用，则误差信号e(n)=r(n)-y(n)；

其中，y(n)为n时刻被控对象的输出信号，r(n)为设定信号。