二自由度模型驱动PID控制系统参数整定方法及应用

摘要

针对工业生产过程中存在的大迟延及大惯性特性,或者存在的开环系统不稳定特性的一类难控对象,为了提高其控制性能,使用一种二自由度模型驱动PID控制系统。该系统可以通过比例微分补偿器将此类实际被控生产过程转变成带有时滞的一阶等效被控对象,并使得等效对象的时间常数比实际被控过程小的多。分析了该系统的结构设计原理及参数整定方法,并将其应用到具有大时延及大惯性特点的循环流化床锅炉主蒸汽压力自动控制系统中。实验结果表明,该系统比经典PID控制和模糊自校正PID控制具有更好的设定值跟踪能力和更强的抗干扰性能。同时该系统结构简单,实时性好,控制参数易于整定,方便采用生产现场使用的DCS系统组态实现,易于推广应用。