[发明专利]采用自适应增益调度算法的装置和方法

权利要求书

1、一种响应至少具有一个为三个控制回路所共有的被测量参数的三个独立控制回路以控制一个过程的自校正系统，它包括：

一个用于接收被测参数和用估计算法渐进式计算一个被估计参数的模块化参数估计器；

一个连接到所述估计器的模块化PID参数转换器，用于将一种比例加积分加微分算法作用到被估计参数上，以产生一个PID控制信号；

一个连接到所述PID参数转换器用于采用传统方法控制该过程的PID控制器；

一个包含一个内部模型算法并连接到估计器的模块化IMC参数转换器，用于通过被估计的参数利用转换器的内部模型算法以产生一个内部模型控制信号；

连接到模块化IMC参数转换器的增益调度装置，用于接收内部模型控制信号以产生一个增益调度控制信号；

一个连接到所述增益调度装置的IMC控制器，用于接收通过一个辅助所述传统过程控制的补偿控制信号对过程进行控制的增益调度控制信号；

一个连接到估计器的模块化用户定义的参数转换器，用于接收被估计参数并产生一个被估计参数控制信号；和

一个连接到所述用户定义的参数转换器的用户定义的控制器，用于接收用户定义的控制信号，通过一个用户施加的控制信号对过程进行控制。

2、根据权利要求1的一个系统，其中上述增益调度装置包括：一个恒定增益调度器，用于将一定恒定增益调度算法作用到指数中，以产生一个恒定增益调度信号;一个前馈信号估计器，用于对前馈信号进行估计;一个第一加法器，用于求取恒定增益信号和被估计的前馈信号之间的差值，以产生一个差值信号;一个与上述第一加法器相连的回归单元，用于将根据回归算法的回归解析法作用到该差值信号上;一个与上述回归单元相连的多项式方程式单元，用于接收来自回归单元的一个回归信号，并将它作用到一个多项式方程中;上述指数与上述多项式方程单元相连，用于将上述指数作为多项式方程的一个因素计入;以及一个与上述恒定增益调度器和上述多项式方程单元相连的第二加法器单元，用于将其输出相加，并将其和输出作用到上述IMC控制器中。

3、根据权利要求1的一个系统，其中上述增益调度装置包括：一个与上述前馈指数相连的控制作用单元，用于产生一个被控制的作用信号，作为被选定的固定的指数函数;一个与上述前馈指数相连的多项式方程单元，用于使前馈指数从属于多项式方程;一个与上述多项式方程单元相连的限制器，用于限制多项式方程单元输出的上限和下限;一个第一求和单元，它具有来自上述IMC控制器的一个输入、来自上述控制作用单元的一个输入和来自上述限制器的一个输入，用来产生一个用于过程的被修正了的控制作用信号;一个与上述控制作用单元和上述求和单元的输出相连的差值单元，用于测取被控制的作用信号和被修正的控制作用信号之间的差值;以及一个与上述差值单元的输出相连并有一个输入与上述指数相连的系数回归算法单元，该系数回归算法包含一个用于产生一个多项式方程的回归算法;上述系数回归算法单元被连到上述多项式方程单元，用于把上述多项式系数作用到上述多项式方程单元，作用到上述多项式方程上。

4、一种根据一个被测量参数控制一个过程的方法，它包括使被测量参数加到参数估计函数，以产生一个被估计参数;把被估计参数加到一个比例加积分加微分转换中，以产生一个在以传统方式控制该过程中使用的PID控制信号;将被估计参数加到一个对该过程进行模拟的内部模型参数上，以产生一个被模拟的控制信号，把一个代表过程的一个特性的前馈指数加到一个增益调度算法上，以形成一个固定的增益调度信号，将固定的增益调度与被模拟的控制信号结合，以产生一个合成的控制信号，并根据该合成的控制信号控制该过程。

5、根据权利要求4的一种方法，它包括将该被模拟的控制信号加到回归分析算法，以产生一个回归信号，并将该回归信号连同指数一起作用到一个多项式方程中，以形成用于过程的控制信号。

6、根据权利要求5的一种方法，它包括将多项式方程的输出限制在它的上、下限值内。