一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法，對控制回路進行偏置繼電反饋實驗，待系統(tǒng)臨界震蕩后切換到原先的PID控制，對實驗獲得的對象的輸入輸出信號進行信號分解和頻譜分析，獲得對象在重要頻率段的頻率特性，最終采用最小二乘法通過多點擬合來得到對象的辨識模型。本方法實現(xiàn)簡單、辨識精度高，具有很好的魯棒性。可用于含不可操作變量回路的辨識，能得到系統(tǒng)在重要頻率段的頻率特性，進而得到需辨識控制對象的二階加純滯后模型。
【專利說明】一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種，特別涉及一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]許多控制方法都是基于模型的，如預(yù)測控制、內(nèi)?？刂频取Ｒ虼藴?zhǔn)確地辨識出模型是十分重要的。模型的辨識方法可大致分為:時域辨識和頻域辨識。與時域辨識方法相比，頻域辨識具有不易受噪聲影響、易于實現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮等優(yōu)點。繼Luyben首先將繼電反饋技術(shù)用于模型辨識之后，許多改進的方法被相繼提出。然而，這些方法只能辨識固有結(jié)構(gòu)的低階模型；采用多次繼電反饋測試，辨識時間過長；只應(yīng)用一點或兩點頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)去擬合對象模型，因此不能在大的范圍內(nèi)逼近過程的頻率特性。
[0003]在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常存在一些具有大時滯、時變、非線性、強耦合、動態(tài)特性差異大等特點的多輸入多輸出過程對象。對這種典型過程對象辨識時也常需要對其進行解耦，將多輸入多輸出對象轉(zhuǎn)化為多個單輸入單輸出對象。然而許多控制對象不能直接改變設(shè)定值，如:發(fā)電廠協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中，輸出功率設(shè)定值可以改變，但蒸汽壓力設(shè)定值不能單獨改變。然而在實際工業(yè)生產(chǎn)中，對于存在不可操作變量輸入信號的回路，可以進行繼電反饋實驗來獲得對象的某些特性，如火電廠可以通過修改PID控制模塊的上下限來實現(xiàn)系統(tǒng)的臨界震蕩。因此，采用偏置繼電反饋實驗的閉環(huán)頻域辨識將使辨識變得簡單，辨識模型精確度高、可靠性強。對控制回路控制器的設(shè)計和對象的自適應(yīng)控制具有重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明是針對具有大時滯、時變、非線性、強耦合、動態(tài)特性差異大等特點的過程對象頻域辨識時間長的問題，提出了一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法，該方法操作簡單，便于在生產(chǎn)過程中實現(xiàn)，并能有效、準(zhǔn)確地辨識出對象模型，辨識采用多點擬合，在噪聲環(huán)境下，仍有很高的魯棒性和精確性，為閉環(huán)系統(tǒng)辨識提供了必要的參數(shù)模型。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法，具體包括如下步驟:
1)記錄偏置繼電反饋實驗數(shù)據(jù):對于穩(wěn)定運行的閉環(huán)回路，將控制器從PID控制器切換到偏置繼電器，待對象達到臨界震蕩后再次切換到PID控制直到對象輸出再次穩(wěn)定，記錄整個過程對象的輸入.和輸出/；
2)獲取回路對象臨界頻率:
給定頻率_，將采集數(shù)據(jù)代入得對象的頻率響應(yīng)為:
【權(quán)利要求】
1.一種基于偏置繼電反饋的發(fā)電機組閉環(huán)頻域辨識方法，其特征在于，具體包括如下步驟: O記錄偏置繼電反饋實驗數(shù)據(jù):對于穩(wěn)定運行的閉環(huán)回路，將控制器從PID控制器切換到偏置繼電器，待對象達到臨界震蕩后再次切換到PID控制直到對象輸出再次穩(wěn)定，記錄整個過程對象的輸入&和輸出JF ; 2)獲取回路對象臨界頻率: 給定頻率將采集數(shù)據(jù)代入得對象的頻率響應(yīng)為:
【文檔編號】G05B11/42GK103941580SQ201410137996
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月8日
【發(fā)明者】王賢平, 王亞剛, 李燁, 郭婧 申請人:上海理工大學(xué)