[發(fā)明專利]熱工多回路控制器的閉環(huán)迭代粒子群整定系統(tǒng)及整定方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910066858.0
• 申請(qǐng)日: 2019-01-24
• 公開（公告）號(hào): CN109828461B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘蕾;陳琛;劉行健
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 徐紅梅

1.熱工多回路控制器的閉環(huán)迭代粒子群整定系統(tǒng)，其特征在于：包括閉環(huán)辨識(shí)模型單元(1)、閉環(huán)粒子群整定單元(2)、控制回路仿真單元(3)、迭代整定控制單元(4)和現(xiàn)場控制系統(tǒng)(5)，迭代整定控制單元(4)控制整定系統(tǒng)的工作流程，首先迭代整定控制單元(4)調(diào)用閉環(huán)辨識(shí)模型單元(1)，對(duì)來自于現(xiàn)場控制系統(tǒng)(5)的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行辨識(shí)，得到被控過程的ARX模型的階次和參數(shù)值，迭代整定控制單元(4)將得到的ARX模型階次和參數(shù)輸入到建立好的控制回路仿真單元(3)，然后迭代整定控制單元(4)將控制回路仿真單元(3)中n個(gè)回路中的第i個(gè)控制器，i＝1,…,n，設(shè)為待整定控制器，調(diào)用閉環(huán)粒子群整定單元(2)對(duì)待整定控制器參數(shù)用原參數(shù)疊加隨機(jī)值的方式初始化，其余控制器保持原參數(shù)，閉環(huán)粒子群整定單元(2)調(diào)用控制回路仿真單元(3)對(duì)第i個(gè)待整定控制器進(jìn)行閉環(huán)整定，優(yōu)化出第i個(gè)待整定控制器參數(shù)，迭代整定控制單元(4)令待整定控制器序號(hào)i加1，若i＝n，則對(duì)第i個(gè)待整定控制器進(jìn)行整定，若in，判斷是否達(dá)到迭代整定輪數(shù)，達(dá)到則完成整定，所得的各個(gè)控制器參數(shù)為閉環(huán)迭代整定系統(tǒng)的輸出結(jié)果，將該結(jié)果輸出到現(xiàn)場控制系統(tǒng)(5)，若未達(dá)到迭代整定輪數(shù)，則令i＝1，進(jìn)行下一輪閉環(huán)控制器參數(shù)整定，直至完成迭代整定輪數(shù)后則停止整定；

閉環(huán)辨識(shí)模型單元(1)從歷史數(shù)據(jù)庫中選取一段用于被控對(duì)象模型辨識(shí)的數(shù)據(jù)，包括輸入控制量、輸入擾動(dòng)量和輸出被調(diào)量，采用閉環(huán)辨識(shí)法辨識(shí)回路中的被控對(duì)象，得到被控對(duì)象的多輸入單輸出的ARX模型；

在閉環(huán)粒子群整定單元(2)中，根據(jù)被調(diào)量與設(shè)定值偏差、控制量變化率設(shè)計(jì)粒子群算法的適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)：

其中，L為仿真輸出序列包含的點(diǎn)數(shù)，j為點(diǎn)序號(hào)，y為被調(diào)量輸出，r為設(shè)定值，u_i,j為第i個(gè)輸入控制量的第j個(gè)值，即當(dāng)前待整定控制器的輸出，p為控制器數(shù)目，w₁，w₂，w₃為權(quán)重；

閉環(huán)粒子群整定單元(2)根據(jù)種群中每個(gè)粒子對(duì)應(yīng)得到的適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)值排序，選出當(dāng)前適應(yīng)度評(píng)價(jià)指標(biāo)最優(yōu)的粒子個(gè)體位置，然后更新種群全局最優(yōu)粒子位置，再更新每個(gè)粒子飛行速度以及粒子位置，作為當(dāng)前被整定控制器的備選整定參數(shù)集合。