[发明专利]一种控制回路在线迟滞检测的方法

摘要

本发明提供了一种控制回路在线迟滞检测的方法，其特征在于，用Matlab语言编制程序，步骤为：步骤1.读取控制器输出OP以及过程变量PV的采样值；步骤2.利用OP与PV的互相关函数计算最大可能时间延迟；步骤3.利用预先建立的迟滞模型将过程变量转化为阀门位置；步骤4.使用最小二乘法进行系统辨识得出过程输出向量；步骤5.搜索最小累加误差并输出迟滞参数最大静摩擦力与动摩擦力，即为所分析控制回路的迟滞参数；步骤6.若最大静摩擦力不小于回路振荡振幅的0.2倍时，控制回路中存在迟滞；反之，控制回路中无迟滞。本发明的优点是：能够检测迟滞的存在，且能够同时辨识过程对象的模型，适合于发现控制回路振荡的原因。

主权项

1.一种控制回路在线迟滞检测的方法，其特征在于，用Matlab语言编制程序，运行在电脑上，步骤为：步骤1、对控制回路闭环运行时的控制器输出OP以及过程变量PV进行采样1000次以上，并在采样值中选取合适的值得到向量simoutOP₁及向量simoutPV₁，用于迟滞分析，其中，选取步骤为：步骤1.1、分别用控制器输出OP的全部采样值及过程变量PV的全部采样值构成向量simoutOPPre及向量simoutPVPre；步骤1.2、在simoutOPPre及simoutPVPre的所有项中按步长step从第1项取到最后一项，得到新向量simoutOP₀及simoutPV₀；步骤1.3、分别计算向量simoutOP₀及向量simoutPV₀与其平均值之差，表示为：simoutOP₁＝simoutOP₀-OP_m；simoutPV₁＝simoutPV₀-PV_m，其中OP_m与PV_m分别为向量simoutOP₀与向量simoutPV₀的平均值；步骤2、利用simoutOP₁与simoutPV₁的互相关函数计算最大可能时间延迟delaymax；步骤3、利用预先建立的迟滞模型，以simoutOP₁为迟滞模型的输入信号，通过内部算法将其转化为阀门位置MV，并得出MV与其平均值之差，表示为：simoutMV₁＝simoutMV₀-MV_m，其中，simoutMV₀为迟滞模型的输出，MV_m为simoutMV₀的平均值；步骤4、根据MV及过程传递函数G_p，使用最小二乘法进行系统辨识得出过程输出向量PV′，其中，传递函数G_p为：Gp=KTs+1e-τs,]]>其中，T为惯性时间常数，K为比例系数，τ为纯滞后时间，该传递函数对应的差分方程为：y(k+1)=a·y(k)+b·u(k-τT);]]>步骤5、搜索过程输出向量PV′与simoutPV₁的最小累加误差并输出迟滞参数最大静摩擦力fs′与动摩擦力fd′，即为所分析控制回路的迟滞参数；步骤6、若最大静摩擦力fs′不小于回路振荡振幅的0.2倍时，控制回路中存在迟滞；反之，控制回路中无迟滞。