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DT-MPC

本文为您介绍智能控制的DT-MPC算法组件。

DT-MPC是一款先进的控制组件,可以实现以下功能:

  • 多变量系统的自动控制

    解决流程行业内多变量系统协同控制这一难题而开发的一款安全便捷高效的智能控制组件。其运用先进控制技术,通过系统操控变量(MV)和被控变量(CV)之间的模型关系,可以精准快速地将CV控制在指定的设定值或范围。

  • 可调节的动态控制性能

    提供充足的动态控制性能的可调节空间。通过对于MV和CV的直观易懂的参数配置,达到不同变量产生不同动态性能的效果。

  • 自动测试

    提供自动测试功能。该功能将对闭环控制中的MV主动增加可以调配的激励信号,为系统辨识提供更加丰富的数据信息。

  • 自抗扰功能

    提供自抗扰功能,使闭环控制可以更好地抵御外部输入的未知扰动,提高控制的可靠性。

使用流程说明

在画布中拖入DT-MPC组件后,将上游测点连入输入端口(其中,MV和CV为必选端口),并在画布右侧进行MV、CV、DV、MPC模型、控制器参数和MV输出配置。

参数说明

控制器参数配置

输入参数

参数名

描述

默认值

范围

控制开关

MPC总开关,关闭时MPC将不对MV做修改。

true

  • true

  • false

启动模式

MPC启动方式:热启动将使用线上数据作为MPC历史数据。

冷启动

  • 冷启动

  • 热启动

自动测试开关

自动测试功能:MPC将主动对MV变量发出激励信号,产生对系统辨识有利的数据。

false

  • true

  • false

最大异常运行次数

超过此次数之后,MPC将自动切换至关闭。

10

1~100

模型参数配置

  • 总模型配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    MV变量个数

    MV变量个数

    1

    1~10

    DV变量个数

    DV变量个数

    0

    0~10

    CV变量个数

    CV变量个数

    1

    1~10

    FIR模型长度

    100

    10~500

  • 单个模型配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    增益缩放系数

    增益倍数

    1

    0~1000000

    时滞修正

    单位:秒

    1

    0~1000

  • 单个模型重置(或创建基模型)

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    模型增益

    1

    -1e7~1e7

    时滞

    单位:秒

    1

    0~1000

    时间常数T1

    单位:秒

    10

    0~1000

    时间常数T2

    两个时间常数有一个为0时,模型为一阶模型;均不为0时,为二阶模型。

    0

    0~1000

MV参数配置

  • 基础配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    变量开关

    是否参与MPC控制

    测量值

    系统测量值

    0

    -1e7~1e7

    平滑因子

    平滑因子越大,该变量的变化率越小。

    1

    0.001~1000

    控制增量上限

    与上一周期该变量输出值的差的最大值

    5

    0~1e7

    控制增量下限

    与上一周期该变量输出值的差的最小值

    -1

    -1e7~0

    操作上限

    MPC输出的最大值

    10000

    -1e7~1e7

    操作下限

    MPC输出的最小值

    -10000

    -1e7~1e7

    有效上限

    该场景下有效范围的最大值

    10000

    -1e7~1e7

    有效下限

    该场景下有效范围的最小值

    -10000

    -1e7~1e7

  • 高级配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    理想驻留值参数

    理想驻留值开关

    是否开启理想驻留值功能

    • 最小化

    • 最大化

    • 理想驻留值

    理想驻留值

    理想驻留值设定值

    0

    -1e7~1e7

    理想驻留值偏差上限

    理想驻留值设定值与其上限的差

    0.1

    -1e7~1e7

    理想驻留值偏差下限

    理想驻留值设定值与其下限的差

    -0.1

    -1e7~1e7

    理想驻留值上限等效偏差

    等效偏差越小越不容易偏离

    1

    0.001~1000

    理想驻留值下限等效偏差

    等效偏差越小越不容易偏离

    1

    0.001~1000

    理想驻留值上限等级

    理想驻留值上限约束等级

    800

    1~999

    理想驻留值下限等级

    理想驻留值下限约束等级

    800

    1~999

    理想驻留值上限闭环参考时间

    控制到理想驻留值上限区间范围内的时间

    10

    1~500

    理想驻留值下限闭环参考时间

    控制到理想驻留值下限区间范围内的时间

    10

    1~500

    自动测试参数

    自动测试变量开关

    是否开启该变量自动测试功能

    自动测试信号类型

    当前支持PRBS

    PRBS

    PRBS

    自动测试信号幅值

    测试信号的幅值大小

    1

    -1e7~1e7

    其他参数

    重置开关

    重置所有变量历史值

    最大连续异常次数

    超过此次数之后MPC将自动关闭此变量

    5

    1~100

    是否转化成DV

    false

    • true

    • false

DV参数配置

基础配置

参数名

描述

默认值

范围

变量开关

是否参与MPC控制

重置开关

重置历史趋势

测量值

系统测量值

0

-1e7~1e7

有效上限

该场景下有效范围的最大值

100

-1e7~1e7

有效下限

该场景下有效范围的最小值

0

-1e7~1e7

CV参数配置

  • 基础配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    输入参数

    变量开关

    是否参与MPC控制

    测量值

    系统测量值

    0

    -1e7~1e7

    滤波器模式

    • 滑动平均

    • 一阶滤波

    滤波参数

    • 滑动平均:滑动平均阶数

    • 一阶滤波:滤波系数

    0

    • 滑动平均:0~100

    • 一阶滤波:0~1

    积分环节标识

    是否为积分环节

    非积分

    • 非积分

    • 积分

    积分校正系数

    积分环节误差校正旋转因子

    0

    0~1

    操作上限

    变量操控范围的最大值

    100

    -1e7~1e7

    操作下限

    变量操控范围的最小值

    -100

    -1e7~1e7

    操作上限等效偏差

    等效偏差越小越不容易偏离

    0.1

    0.001~1000

    操作下限等效偏差

    等效偏差越小越不容易偏离

    0.1

    0.001~1000

    操作上限等级

    操作上限约束等级

    200

    1~999

    操作下限等级

    操作下限约束等级

    200

    1~999

    有效上限

    在场景下有效范围的最大值

    1000

    -1e7~1e7

    有效下限

    在场景下有效范围的最小值

    -1000

    -1e7~1e7

    设定值参数

    设定值开关

    是否有设定值

    true

    • true

    • false

    设定值

    设定值

    0

    -1e7~1e7

    设定值偏差上限

    设定值上限与设定值的差

    1

    0~1e7

    设定值偏差下限

    设定值下限与设定值的差

    -1

    -1e7~0

    设定值上限等效偏差

    目标函数设定值上限权重

    1

    0.001~1000

    设定值下限等效偏差

    目标函数设定值下限权重

    1

    0.001~1000

    设定值上限闭环参考时间

    控制到设定值区间上限的时间,以采样周期为单位。

    10

    1~500

    设定值下限闭环参考时间

    控制到设定值区间下限的时间,以采样周期为单位。

    10

    1~500

  • 高级配置

    参数名

    描述

    默认值

    范围

    约束等级

    操作上限等级

    优化问题约束等级

    200

    1~999

    操作下限等级

    优化问题约束等级

    200

    1~999

    设定值上限等级

    优化问题约束等级

    500

    1~999

    设定值下限等级

    优化问题约束等级

    500

    1~999

    自动测试参数

    闭环稳定时间上限

    闭环稳定时间上限

    20

    0~500

    闭环稳定时间下限

    闭环稳定时间下限

    10

    0~500

    自动测试-测试上限

    测试上下限满足时才可开启自动测试功能

    10

    -1e7~1e7

    自动测试-测试下限

    测试上下限满足时才可开启自动测试功能

    -10

    -1e7~1e7

    自动测试-复位上限

    复位上下限满足时才可从复位状态进入测试状态

    1

    -1e7~1e7

    自动测试-复位下限

    复位上下限满足时才可从复位状态进入测试状态

    -1

    -1e7~1e7

    扰动前馈参数

    扰动前馈开关

    扰动前馈功能开关

    扰动前馈系数

    越大越考虑历史最新扰动趋势

    0

    0~1

    其他参数

    重置开关

    重置历史值

    最大连续异常次数

    连续异常超过此次数之后MPC将自动关闭此变量

    5

    1~100

控制器参数输出

参数名

描述

控制状态

MPC开关状态

自动测试状态

自动测试功能状态

连续异常运行次数

连续异常次数

MV参数输出

参数名

描述

开关状态

该变量在MPC控制内的开关状态

控制量

输出控制量

控制增量

输出控制增量

连续异常运行次数

连续异常次数

DV参数输出

参数名

描述

开关状态

该变量在MPC控制内的开关状态

连续异常运行次数

连续异常次数

CV参数输出

参数名

描述

开关状态

该变量在MPC控制内的开关状态

预测值

预测值

预测误差

预测值与测量值误差

预测累计误差

预测值与测量值误差累计量

连续异常运行次数

连续异常次数

最小时滞

所有模型最小时滞