[发明专利]基于特征信息的快速稳定温度控制方法

摘要

基于特征信息的快速稳定温度控制方法，是利用控制系统中多种动态的实时信息来控制温度，包括采用下列步骤：首先，利用误差e和误差变化这两个最基本的特征变量，构造一组派生特征信息；然后利用派生特征信息设计开关、比例、退火、保持等控制规则；计算机根据实时采集数据和数据库中的数据进行特征辨识，从规则库中选取最有效的控制规则，作用于执行器；本发明大大缩短了上升时间和过渡时间，加快了系统响应速度；在误差较小时，采用保持控制，减小了静差；在误差非常小时，采用退火控制，减小了超调量；本发明避免了几个参数之间折中整定的问题，易于实施，对诸如温度控制的纯滞后工业系统特别有效。

主权项

1、基于特征信息的快速稳定温度控制方法，其特征是利用控制系统中多种动态的实时信息来控制温度，包括采用下列步骤：首先，利用误差e和误差变化e这两个最基本的特征变量，构造一组派生特征信息；然后利用派生特征信息设计开关、比例、退火、保持等控制规则；计算机根据实时采集数据和数据库中的数据进行特征辨识，识别系统的动态行为，推理机根据辨识结果，从规则库中选取最有效的控制规则，作用于执行器，对被控对象进行精确的控制：(1)在误差非常大时，采用局部开关控制，控制规则为：在误差绝对值非常大时，误差为正则关闭执行器，误差为负则执行器以最大功率输出，即：若e＞0且|e|≥M，则U＝0；若e＜0且|e|≥M，则U＝UM其中，M为给定的阈值，U为控制输出，UM为常数，表示输出最大值；(2)在误差比较大时，采用比例控制，控制输出为上次输出与若干倍误差之和，即：若δ＜|e|≤M，则U＝uH+Kpe其中，δ为给定的阈值，Kp为比例系数，uH为上次输出保持值；(3)如果误差已经比较小，但误差与误差变化的乘积＞0，也进行比例控制；(4)在误差比较小而且误差和误差变化乘积小于0时，采用保持控制，控制规则为：若(|e|≤δ且e·＜0)或e＝0，THEN U＝uH 如果误差为0，则不管误差与误差变化的乘积是否小于0，也进行保持控制；(5)在误差比较小而且被控量开始由接近期望值转变为远离期望值，或者开始由远离期望值转变为接近期望值时，采用退火控制，控制规则为：当误差比较小，而且本次误差变化与上次误差变化乘积小于或等于0时，输出为上次输出值与若干倍误差之和，这里误差的倍数在上述的比例系数基础上乘以一个小于1的退火系数，即：若(0＜|e|≤δ且n·n-1≤0)，则U＝uH+(Kp·Kd)e其中，Kd为退火系数。