根據(jù)以上分析可以看出,閥門通常在控制器輸出范圍(0-100%)的較小區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,直到設(shè)定值變化使得閥門到達(dá)另一個(gè)運(yùn)行區(qū)域。閥門的遲滯會(huì)隨著閥門位置的不同而不同,而由于閥門在一個(gè)較小的區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,因此,可以假設(shè)遲滯的大小基本保持不變,這樣可以取遲滯帶d為一個(gè)常數(shù)。遲滯帶d可由控制回路的數(shù)據(jù)得到,且可以認(rèn)為控制器輸出曲線的波峰值與波谷值之差就是d,這與工程中遲滯的定義一致。
簡單遲滯模型可以被認(rèn)為是一種遲延模型,它反映了閥門對控制器輸出的變化顯示出遲延特性,延遲的大小由遲滯帶d決定。設(shè)計(jì)補(bǔ)償信號(hào)時(shí),只需估計(jì)出使閥門位置變化的控制器輸出大小,因此,簡單遲滯模型足以用來進(jìn)行遲滯補(bǔ)償。
2.2簡單遲滯模型的局限性
使用簡單遲滯模型時(shí),當(dāng)遲滯條件被克服,閥門的位置將發(fā)生跳動(dòng),以緊跟控制器輸出量的變化,這在物理上是很難實(shí)現(xiàn)的,且閥門的動(dòng)態(tài)特性也被忽略了。雖然簡單遲滯模型有這樣的缺陷,但對于閉環(huán)條件下的遲滯補(bǔ)償已經(jīng)足夠了。
三、解決閥門遲滯問題的方法
Gerry和Ruel于2001年提出了應(yīng)對遲滯的在線實(shí)用方法,即減小或去除控制器的積分作用,以存在穩(wěn)態(tài)誤差的代價(jià)來減少振蕩。而遲滯補(bǔ)償算法可以通過加入補(bǔ)償信號(hào)到控制器,得到?jīng)]有穩(wěn)態(tài)誤差的結(jié)果。Hagglund于2002提出了一種很好的補(bǔ)償方法,即將Knocker信號(hào)加入到控制信號(hào)來進(jìn)行遲滯補(bǔ)償,這可能是目前的遲滯補(bǔ)償方法。Knocker信號(hào)是一系列的脈沖信號(hào),如圖2所示,它有幅度a、脈沖寬度T和相鄰脈沖的時(shí)間間隔hk三個(gè)參數(shù)。
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