[发明专利]一种新的阀门摩擦补偿方法

摘要

本发明公开了一种新的阀门摩擦补偿方法，属于自动控制领域。本发明基于PI型控制器、一阶延迟系统模型和数据驱动阀门模型，其中数据驱动阀门模型为两参数数据驱动模型，先确定补偿时刻，得到该时刻相关参数，推算阀门的理想工作位置，再将PI型控制器切换成手动状态，对PI型控制器输出端加入补偿信号，最后向PI型控制器输出端加入反方向的阶跃信号使得阀门输出变为理想工作位置，从而对阀门摩擦进行补偿。本发明能够对存在震荡现象的阀门进行有效的补偿。在摩擦补偿过程中，阀门仅会运动两次，大大减轻了对阀门的磨损程度，延长了阀门的寿命。本发明不需要修改现有控制器结构，只是从现有的自动控制模式切换到手动控制模式，易于在工业现场实现。

主权项

1.一种新的阀门摩擦补偿方法，基于PI型控制器、一阶延迟系统模型和数据驱动阀门模型，其中数据驱动阀门模型为两参数数据驱动模型，包括以下步骤：1）确定补偿时刻t_A，将t_A选择为PI型控制器输出信号m(t)开始上升、并且y(t)等于控制回路设定值的那一时刻，并得到该时刻的PI型控制器输出值m(t_A)，以及数据驱动阀门模型的参数f_s、f_d和一阶延迟系统模型的参数K_p、T_p、θ，推算阀门的理想工作位置v_ss；2）在t_A+T_s时刻，将PI型控制器切换成手动状态，并在PI型控制器输出端加入补偿信号m_a(t_B)进行补偿，使m(t_B)= m(t_A)+ m_a(t_B)，其中T_s为系统的采样时间，补偿信号m_a(t_B)的幅值应满足幅值关系不等式1.5max(m(t))>m_a(t_B)> f_s+f_d- m(t_A)+min(m(t))，t_B等于t_A+T_s；3）在t_B+NT_s时刻，向PI型控制器输出端加入一个反方向的幅值为m_a(t_C)的阶跃信号，使m(t_C)= m(t_B) - m_a(t_C)，其中N为正整数，m_a(t_C)的幅值与的关系应满足等式m_a(t_C)= m(t_A)+ m_a(t_B) - v_ss+f_d，t_c等于t_B+NT_s。