气动调节阀黏滞故障引起的回路振荡消除方法

张 昭， 张 亮， 夏春明（华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237）

气动调节阀黏滞故障引起的回路振荡消除方法

张 昭， 张 亮， 夏春明
（华东理工大学机械与动力工程学院，上海 200237）

气动调节阀的黏滞故障是控制回路中常见的故障，由黏滞引起的回路振荡将会破坏整个控制回路的性能。针对不具有定位器的阀门，提出了利用T-S型模糊控制器代替传统的PI控制器来消除此种振荡。该控制器利用阀门黏滞时被控对象的状态信息与控制器输出变化率之间的关系来构建模糊控制的规则。通过对传统PI控制器的积分系数进行修正使得阀门快速移出黏滞区，最终消除黏滞故障对回路的影响。将该算法应用于实际的液位控制回路中，实验结果表明该算法能够较好地消除回路的振荡，且能够适应不同的设定值，具有一定的鲁棒性。

气动调节阀；黏滞故障；回路振荡；T-S型模糊控制器；振荡消除

一个典型的过程工业工厂包含有成百上千的回路，这些控制回路的目标是保证工业过程在期望的环境下运行［1］。具有良好性能的控制回路会提高产品的质量、生产效率及安全性。性能差的回路，比如振荡，将破坏整个回路的控制性能和生产质量，造成大量的能源和原材料浪费［2］。气动调节阀是过程工业的控制回路中使用最为频繁的一类执行器件［3］，它的完好运行是回路良好控制性能的保证。然而工业调查［4-5］显示大约只有1/3的工业控制回路的性能是可以接受的，在较差性能的控制回路中有20%～30%的回路振荡是由于阀门中的黏滞故障引起的。……