[发明专利]一种核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制方法

说明书

本发明涉及一种核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制方法，该方法包括如下步骤：(1)建立核电站稳压器压力被控对象模型；(2)对核电站稳压器压力被控对象设置反馈通道，建立有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象模型；(3)进行简化处理，建立有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象简化模型；(4)对简化模型设计动态矩阵控制器，得到虚拟实时预测控制信号；(5)根据虚拟实时预测控制信号得到实际实时预测控制信号，实现核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制。与现有技术相比，本发明能够克服动态矩阵控制算法存在的缺陷、改进传统控制方法控制品质的不足，提供一种带有积分和迟延环节的被控对象动态矩阵控制的实现方法。

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其是涉及一种带有积分和迟延环节的被控对象动态矩阵控制方法。

背景技术

工业过程控制中存在许多具有大惯性、大迟延、难以获得精确数学模型特点的被控对象，针对带有积分和迟延环节的无自平衡能力的复杂非线性系统，传统的PID控制方法调节效果不够理想，存在响应速度慢、超调量大等缺点。

动态矩阵控制(Dynamic Matrix Control,DMC)是一种基于被控对象阶跃响应的预测控制算法，对模型要求较低、算法计算量较小且鲁棒性较强。目前DMC算法可直接用于工业过程控制中有自平衡能力的被控对象，在对带有积分和迟延环节的被控对象建模时会产生截断误差，因此尚未用于无自平衡能力的被控对象。为解决这一问题，学者们进行了大量研究，可分为两类：一类主要针对被控对象进行研究，例如将不稳定模型进行分解得到稳定部分进行DMC控制器设计，但局限于理论上解决算法的应用问题；另一类主要针对算法自身进行研究，例如对DMC算法迭代矩阵进行改进解决预测模型的截断误差，但并未充分考虑工程实际信号的采集。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制方法，该方法包括如下步骤：

(1)建立核电站稳压器压力被控对象模型；

(2)对核电站稳压器压力被控对象设置反馈通道，建立有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象模型；

(3)对有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象模型进行简化处理，建立有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象简化模型；

(4)对有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象简化模型设计动态矩阵控制器，得到虚拟实时预测控制信号；

(5)根据虚拟实时预测控制信号得到核电站稳压器压力被控对象的实际实时预测控制信号，实现核电站稳压器压力被控对象动态矩阵控制。

步骤(1)核电站稳压器压力被控对象模型具体为：

其中，G₀(s)为核电站稳压器压力被控对象模型，k₀为放大系数，T₀为惯性时间常数，τ₀为迟延时间，s为拉普拉斯算子，e为自然常数。

步骤(2)中有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象模型具体为：

G₁(s)＝G₀(s)/(1+K×G₀(s))，

其中，G₁(s)为有自平衡能力的核电站稳压器压力被控对象模型，G₀(s)为核电站稳压器压力被控对象模型，K为反馈通道增益，s为拉普拉斯算子。