9、实用控制器设计与鼓式锅炉控制案例分析

实用控制器设计与鼓式锅炉控制案例分析

在控制工程领域，实现积分作用对于系统的稳定运行和精确控制至关重要。本文将介绍两种实用的控制器设计方法，即通过控制器设计实现积分作用和通过观测器设计实现积分作用，并以鼓式锅炉控制为例进行详细分析。

1. 通过控制器设计实现积分作用

在控制器设计中，实现积分作用的一种方法是基于过去的控制信号值构建控制信号，并对控制信号的幅度进行约束。以下是具体的步骤：
1. 计算控制信号的导数 ：

udot=-K*[xhat;y-r];
yd=(y-yPast)/Deltat;

2. 构建控制信号 ：

u=uPast+udot*Deltat;

3. 对控制信号进行幅度约束 ：

if (u>Umax) 
    u=Umax; 
    udot=(u-uPast)/Deltat; 
end
if (u<Umin) 
    u=Umin; 
    udot=(u-uPast)/Deltat; 
end

4. 计算下一个采样周期的估计状态变量 ：