基于内模控制的PID参数整定方法研究及应用

摘要

工业生产过程中难以建立精确的数学模型，其参数往往难以整定.基于此，本文研究了基于内模控制的参数整定方法，利用减半原则将高阶含有延迟环节的模型降阶为一阶或二阶的模型，依据内模比例-积分-微分参数整定过程推导出SIMC法的整定公式进行SIMC参数整定.经仿真分析发现该方法的单位阶跃响应速度快、无振荡、超调量小，且其控制效果明显优于其他经典PID整定方法.应用此方法对精馏塔温度控制系统进行PID参数整定，由于精馏塔系统本身存在很强的耦合作用，故设计基于内模控制思想的内模解耦控制器.通过仿真结果发现无论在模型匹配还是失配的情况下，都不仅能消除回路之间的耦合作用，还能减小超调.所研究的内模解耦控制是一种先进、有效的解耦方案.

关键词

PID控制 / SIMC / 精馏塔 / 内模解耦