非线性补偿课件

,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,对象非线性增益的补偿,于玲,浙江大学控制系,2008/04/24,对象非线性增益的补偿于玲,对象增益非线性补偿方法,调节阀特性补偿，,以使广义对象为近似线性；,串级控制方式，,以克服副回路的非线性；,引入比值等中间参数，,以主回路广义对象的增益为近似线性；,变增益控制器,：通过引入对象增益的反函数以使系统的回路增益为线性；,自适应控制器,：根据控制系统的性能自动调整控制器的增益，以使系统的回路增益为近似线性。,对象增益非线性补偿方法调节阀特性补偿，以使广义对象为近似线性,调节阀特性补偿,调节阀特性补偿,假设主要干扰为进料流量。可写出热平衡方程,:,控制通道静态增益,:,补偿方法,：通过合理选择调节阀的流量特性，实现广义对象增益的近似线性。,调节阀特性补偿,假设主要干扰为进料流量。可写出热平衡方程:控制通道静态增益:,调节阀特性补偿（续,1,）,从静态增益补偿的角度考虑：,调节阀特性补偿（续1）从静态增益补偿的角度考虑：,热平衡方程,:,控制通道静态增益,:,调节阀特性补偿（续,2,）,从动态特性变化的角度考虑：,热平衡方程:控制通道静态增益:调节阀特性补偿（续2）从动态特,补偿方法,：通过引入串级控制方式，克服副回路中的非线性。,串级控制的内回路补偿,对于内环等效对象的稳态增益：,补偿方法：通过引入串级控制方式，克服副回路中的非线性。串级控,补偿方法,：通过引入中间变量（本例中为蒸汽量与工艺物料量的比值），实现主对象增益的近似线性。,比值器实现非线性补偿,补偿方法：通过引入中间变量（本例中为蒸汽量与工艺物料量的比值,pH,中和过程的单回路控制,pH,中和过程的滴定曲线,pH,中和过程,的非线性,pH中和过程的单回路控制pH中和过程的滴定曲线pH中和过程的,仿真实验过程,:,(1),t,= 60 min,，,pH,设定值从,6.5,提高至,7.0;,(2),t,= 110 min,，被调酸性液体的流量,F,1,从,30 L/min,下降至,15 L/min,;,(3),t,= 160 min,，被调液体,pH,值从,5,下降至,4.5;,(4),t,= 210 min,，中和液,pH,值从,11,下降至,10.5,.,PH,中和过程的单回路控制,仿真实验过程:PH中和过程的单回路控制,pH,中和过程的,非线性变比值串级控制方案,pH中和过程的非线性变比值串级控制方案,比值控制仿真结果,比值控制仿真结果,讨论,：由于,pH中和过程非线性的特殊性，作为最,常用的补偿对象非线性的方法，通过选择调节阀流量特性以实现广义对象的近似线性难以奏效。而采用直接引入“非线性增益补偿”环节的方法可自由地实现控制系统开环增益的线性化。,非线性增益补偿,讨论：由于pH中和过程非线性的特殊性，作为最常用的补偿对象非,非线性增益补偿器,非线性增益补偿器,非线性增益补偿仿真,非线性增益补偿仿真,单回路非线性变换控制,当非线性主要由滴定曲线引起时，酸碱平衡浓度,x,与中和液流量呈近似线性。同时,x,和,PH,值存在着严格的对应关系。,x=0,时,PH=7,；,x0,时,PH0,时,PH0,。,单回路非线性变换控制当非线性主要由滴定曲线引起时，酸碱平衡浓,