基于DCS的遲滯(Stiction)在線自動(dòng)檢測(cè).pdf

1、在流程工業(yè)中控制系統(tǒng)本質(zhì)上是非線性的，線性對(duì)象比較少見(jiàn)，一般研究時(shí)將非線性過(guò)程近似為線性過(guò)程。據(jù)統(tǒng)計(jì)，流程工業(yè)過(guò)程中有大約30％的回路處于振蕩狀態(tài)，其中1/3是由于調(diào)節(jié)閥(執(zhí)行機(jī)構(gòu))遲滯所引起的。所以，遲滯是流程工業(yè)控制過(guò)程中最普遍的閥門問(wèn)題，它的存在嚴(yán)重影響了控制系統(tǒng)良好性能的執(zhí)行。
　　 遲滯的在線檢測(cè)對(duì)提高控制回路的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性具有重要的意義。而到目前為止在相關(guān)領(lǐng)域的研究還比較少，近年來(lái)國(guó)外的一些學(xué)者對(duì)遲滯的在線定性檢測(cè)

2、提出了各種各樣的理論和方法，但這些理論與方法在快速性、準(zhǔn)確性以及簡(jiǎn)單性等方面存在著一個(gè)或多個(gè)局限性，從而限制了這些理論與方法的應(yīng)用前景。
　　 針對(duì)流程工業(yè)中控制回路的振蕩問(wèn)題，著重研究調(diào)節(jié)閥的遲滯影響，關(guān)鍵解決對(duì)調(diào)節(jié)閥遲滯的系統(tǒng)建模以及對(duì)遲滯的在線檢測(cè)。運(yùn)用控制回路在閉環(huán)操作時(shí)的數(shù)據(jù)，采用相關(guān)辨識(shí)理論與技術(shù)，閉環(huán)辨識(shí)控制回路是否存在遲滯。這種新方法不僅能夠檢測(cè)遲滯的存在，而且能夠同時(shí)辨識(shí)過(guò)程對(duì)象的模型，非常適合發(fā)現(xiàn)控制回路振蕩

3、的具體原因。
　　 在分析國(guó)外學(xué)者建立的遲滯模型及檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上，提出了一種能夠比較準(zhǔn)確反映真實(shí)閥門特性且適合在線檢測(cè)的遲滯模型，研究了一種基于系統(tǒng)辨識(shí)的先進(jìn)遲滯在線檢測(cè)方法。該方法運(yùn)用控制回路在閉環(huán)操作時(shí)的控制器輸出OP以及過(guò)程變量PV的數(shù)據(jù)，采用最小二乘辨識(shí)方法，閉環(huán)辨識(shí)控制回路是否存在調(diào)節(jié)閥遲滯。
　　 使用MATLABGUI進(jìn)行圖形用戶界面的設(shè)計(jì)，將這種檢測(cè)方法設(shè)計(jì)為先進(jìn)遲滯在線檢測(cè)系統(tǒng)軟件。該系統(tǒng)可以從Tex

4、t文本或Excel表格中讀取控制回路的采樣數(shù)據(jù)，或直接通過(guò)OPC通訊從DCS組態(tài)軟件中讀取控制回路數(shù)據(jù)，并可將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為波形及進(jìn)行遲滯的在線檢測(cè)分析，定量的給出遲滯的具體大小。
　　 通過(guò)MATLAB軟件對(duì)所建立的遲滯模型及遲滯檢測(cè)方法進(jìn)行仿真分析，并使用先進(jìn)遲滯在線檢測(cè)系統(tǒng)軟件對(duì)實(shí)際的DCS制藥項(xiàng)目進(jìn)行控制回路中調(diào)節(jié)閥遲滯的檢測(cè)分析，仿真與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)果表明了該遲滯模型的合理性及檢測(cè)方法的有效性及準(zhǔn)確性。
　　 該