这是一·个非最小相位模型。仿真时 的模型参辨识采用递推最小“乘 法，遗忘因子元选为1,0，系统的 千沈用N(0,0,8)的正态分布随 机数模拟，递推模型结构选为”。= 2、n。=3,辨识参效的初值选bz= 1.0,其余各量均选为0，P(0)阵 选为对角阵，参考输入信号选为方 波信号，在极点配置方程为T(21) =【-085z时，参数自适应PID 12016020G210280 算法的仿真结果如图1所示。 k 从仿真图中可以看出，算法适 图1月适应算法的仿真结果 用于非最小相位系统，对于恒值参 Fig.1 Simulation result for PID self-tuning regulator 考给定输人稳态无偏，在进入稳态 后，经过3步齿行延迟，很快就能跟踪参考输入变化，跟踪快，超调量小。 3实时控制 本文所讨论的自适应控制算法的实际受控对象是某钢铁公司轧辊厂的3台罩式退火炉温 度控制，其炉温由安装在炉墙、炉底和炉顶的3支热电偶和3组电阻丝检测和调节，该受控 对象可以被看成是一个3输入一3输出的多变量系统，但为了采用前述的单变量算法进行 控制，我们把该受控对象看成炉增温度、炉底温度和炉顶温度3个独立的单变量系统分别用 单变量算法进行控制。退火工艺对恒祖和升祖整个过程都有要求，控制系统的主要任务是尽 量使退火炉的炉温按照工艺曲线进行，并使炉内的温度场尽量均匀。 采用一台BC[-】A微型机对3台退火炉的炉温进行群控，在硬件设计中是基于系统尽 量简单、实现容易、操作方便和满足一定精度的思想进行设计的。实时控制软件由乙80汇编 语言编制而成，其数据由5字节浮点数组成，其中尾数占了4字节，阶码占1字节，程序采 用模块结构。 对该受控对象离线建模以后分析表明，对象为开环稳定，非最小相位系统。任实时控制 过程中，参数估计采用递推最小二乘法，递推模型结构选为n。=2,”。=1,n。=0。在闭环 极点配置方程选为T(21)=1-0.75z时，实时控制曲线如图2所示。从(16)式可以看 出，控制量除与偏差量和闭环极点位置有关外，完全取决于辨识的模型参数，由于实际对象 行在时延和非线性，使得在线辨识的模型有时不能真正反映过程的真实情况，因此我们在实 图2白适应算法的实时控制结果 Fig.2 Rcal-time control result for PID scIf-tuning regulator 250这是 一 个 卜最 小相位 模型 。 仿 真时 的模 型参 效辨 识采 用递推最 小二 乘 法 ， 遗忘 因 子 凡选 为 ， 系统 的 优 川 ， ， 的正 态 分布随 机数 模拟 ， 递 推 模 型结 构选 为 。 、 。 。 。 辨 识 参 效的初 值选 ， 二 ， 其 余各 鼠均选 为 。 ， 尸 阵 选 为 对 角阵 ， 参考输 入 信 号选为 方 波 信 号 ， 在极 点配 置 方程 为 二 一 ’ 二 一 一 ’ 时 ， 参 数 自适应 算法 的仿 真结 果 如 图 所 示 。 从仿 真图 中 可以 看出 ， 算法适 用于 非最 小 相位 系统 ， 对于 恒值参 考给定输 入稳 态 无偏 ， 在进 入 稳态 跟 踪快 ， 超 调 量小 。 泞 ︺ 、勃︸一 匕 ‘ 」 ‘ 一一 一 一一一 边 叫 汉斗咐吐淤卜汀﹂ 】 后 ， 图 ‘ 自适应 算法的 仿真结果 「一 经过 步 固 有延迟 ， 很快 就能 跟 踪 参考输 入 变 化 ， 实 时 控 制 本文所 讨论 的 自适应控制 算法 的实际 受控 对象是某钢 铁 公 司轧 辊厂 的 台罩式退 火炉温 度控 制 ， 其 炉温 由安装 在炉墙 、 炉底 和 炉 顶的 支热电偶和 组电 阻丝 检测和调 节 ， 该受控 对 象 可 以被看成是 一 个 输入 － 输 出 的多变 量系统 ， 但 为了采 用前述 的单变 量算法进行 控制 ， 我们 把 该受控 对 象看成护墙温度 、 炉底 温 度和炉 顶温 度 个独 立 的单 变 量系统 分别 用 单 变量算法 进 行控 制 。 退火 工 艺对恒温 和 升温整个过程都 有要求 ， 控制系统 的主 要任 务是 尽 量使 退火 炉 的炉温 按照 工 艺 曲线进 行 ， 并使炉 内的温度场 尽 量均 匀 。 采 用一 台 一 ， 微 型机 对 台退 火炉 的炉 温进行群 控 ， 在硬 件设 计中是 基于 系 统 尽 量 简单 、 实 现 容 易 、 操 作方 便 和满 足一 定精度 的思 想进 行 设 计 的 。 实 时控 制软 件 由 汇编 语 言编制而 成 ， 其 数据 由 字节浮 点数 组 成 ， 其 中尾 数 占了 字 节 ， 阶 码 占 字节 ， 程 序采 用模块 结 构 。 对该受 控 对象离线 建模 以后分 析表 明 ， 对象为开环 稳定 ， 非最 小 相位 系统 。 在实时控 制 过 程 中 ， 参 数估 计采 用递推最 小二乘法 ， 递推模型结 构 选 为 ， 。 ， 。 。 。 。 在闭环 极 点配 置 方 程选 为 一 ’ 二 卜 。 二 一 ‘ 时 ， 实时 控制 曲线 如 图 所 示 。 从 式 可以看 出 ， 控制 量 除 与偏 差 量和闭 环 极 点位 置 有关外 ， 完全 取 决于辨 识 的模型 参数 ， 由于实际 对象 存 在时延 和非线 性 ， 使 得在线 辫识 的模型 有 时不能 真正反映 过 程 的真实情况 ， 因 此我们 在 实 一三口户一‘巴”︺ 图 自适应 算法 的 实时控 制结 果 一 一