浅谈LEADLAG超前滞后模块的作用

1、。浅谈超前-滞后模块的功能在电厂控制系统中，测量信号的频率波动很大，严重影响了控制系统的控制质量。虽然PID控制是最典型、最有效的控制方法，但由于测量值波动较大，很难将系统的输出跟踪到给定值。LEADLAG模块具有滤波功能，这些波动较大的反馈测量值经过LEADLAG模块处理后，可以有效地去除一些干扰，然后通过PID控制器，提高了系统的控制质量。LEADLAG是一个非线性超前/滞后函数。该模块的输出值是旧输出、旧输入、新输入、增益、超前和滞后时间常数的函数。动力方程1.在稳定状态下(输入基本保持不变或在一个小区间内波动)，输出为输出=输入增益；2.在动态条件下，其输出为：out=(k1 x in

2、1)(k2 x old n1)(k3 x old out)；其中：OLDOUT=前一个输出OLDIN1=以前的输入IN1=电流输入输出=电流输出K1=增益x(高2x超前)/(高2x滞后)K2=增益x (H - 2x超前)/(H 2x滞后)K3=(2X LAG-H)/(2X LAG-H)H=采样时间(循环时间)假设此时系统的采样时间H=1s，增益GAIN=1，k1=(1 2x超前)/(1 2x滞后)；K2=(1-2x LEAD)/(1 2x LAG)；K3=(2X LAG-1)/(2X LAG-1)。在纯超前状态(滞后=0)，k1=1 2x超前；K2=1-2x LEAD；K3=-1。可以看出，引

3、线越大，K1IN1在输出端的比例越大，即电流输入对输出端的影响越大，输出端越大，当输入端短时间不变时，主导作用越强。在纯滞后状态(超前=0)，k1=1/(1 2x滞后)；K2=1/(1 2x LAG)；K3=(2X LAG-1)/(2X LAG-1)。因此，滞后越大，输出中三个部分的值越小，滤波效果越强。转移函数LEADLAG的传递函数为其中-增益，-提前期，-滞后期。它是一个微分环节，其特点是超前和初始强化，是一个一阶惯性环节，其特点是滞后。仿真图由Matlab软件中的Simulink模块构建如下：当=0时，在这个环节中只有一个一阶惯性环节。在阶跃输入条件下，分别模拟K=1、=2和=5时，阶

4、跃响应图如下：代表输入，代表=2时的阶跃响应和=5时的阶跃响应。从图中可以看出，滞后时间常数越大，惯性环节的输出趋于输入的时间越长，滤波效果越好。当=0时，该链路中只有差分链路。在阶跃输入条件下，分别模拟K=1、=2和=5时，阶跃响应图如下：输入的响应输入的响应从图中可以看出，提前期常数越大，差分链路的输出越大，即前馈效应越明显。除氧器水位控制的应用我厂除氧器给水调节阀为气动阀。长调节阀的阀芯长期被冲走，管道振动等因素导致调节阀晃动，最终导致除氧器水位大幅波动。我厂除氧器水位控制采用三冲量控制方式。主控制器负责控制除氧器水位，起到微调的作用，而辅助控制器负责快速克服内部扰动，起到粗调的作用。当负荷较低，负荷波动较大时，除氧器进水阀波动较大，这种波动首先反映在凝结水流量上，使凝结水流量呈现出一个高频波动的锯齿形曲线。为了减少甚至消除这种高频干扰信号，增加了LEADLAG功能块进行滤波处理。参数设置如下：K=1，LEAD=0，LAG=20。我们假设凝结水流量为之字形曲线，并建立如图所示的模拟图：仿真结果如下：从图中可以看出，该功能块可以很好地消除凝结水高频干扰，使除氧器