【一种广义最小方差pH值自校正控制器的设计】胡兴刚.pdf

摘要本文给出了一种由八位单片计算机构成的广义最小方差PH值自校正控制器。采用递推最小二乘法在线辨识参数。在递推最小二乘算法中,通过对协方差矩阵施以U一D分解,导出了计算简单,数值稳定,不受运算截断误差影响的递推结果,保证了控制规律的收致。又在参数估计中引入在线调整的遗忘因子,以期适应生产过程中存在的影响被调的各种扰动。程序用汇编语言写成,并在自已设计的4CS-51单片计算机硬件系统上经糖厂工业现场运行,表明由此算法构成的控制器对过程具有较强的适应能力,文章最后给出在现场记录的PH值变化曲线,以说明该种控制器的作用。

一引言工业PH中和过程是一种显著的非线性时变过程,常常存在较大时间滞后,这使它成为一维控制中最感棘手也最具诱惑力的问题.众多的学者为解决PH值控制问题做了大量卓有成效的工作,其代表者有FGShinskey,在其著作［5 中详细地论述了 PH控制中的理论和实践问题,并设计了多种形式的PH控制系统,应用于废水处理过程中.自动控制理论的进展为时变的工业过程提出了一种有效的控制方法一一自适应控制,特别是建立在适合计算机处理的时间离散模型基础上的自校正控制于过去的十几年间在工业生产中获得了广泛的应用和发展。

片计算机编程运算,在任何情形下保证数值稳定的递推结果。运用这一结果到控制规律中便构成了糖厂PH值自校正控制算法。考虑到糖厂澄清工段过程工艺复杂,影响DH值的扰动甚多,为加快参数估计的收敛,克服过程扰动,在算法中引入了在线调整的遗忘因子。当对象的重要部分发生变化时,由于遗忘因于的显著减小,使系统具有快速的适应性,面在稳态条件下,遗忘因子趋近于1,使其具有较小的稳态方差。这些算法用汇编语言写成并在自己设计的 MCS一51单片计算机系统上经糖厂工业现场试验运行。文中同时给出了这种自校正控制器和人工控制的PH值对比实录曲线,以说明它的性能和作用。