Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Advanced control engineering (S.R. Burns, 2001)

.pdf
Скачиваний:
171
Добавлен:
12.08.2013
Размер:
2.71 Mб
Скачать

 

Disturbance noise

 

 

 

 

 

W(kT )

 

 

 

 

 

 

 

Plant

 

 

 

 

Cd(T )

 

 

Measurement noise

 

 

 

 

v(k + 1)T

x(kT )

+

+

Forward

x(k + 1)T

y(k + 1)T +

z(k + 1)T

 

A(T )

 

Step

 

C(T )

 

 

+

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(kT )

B(T )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

#

# $ #

 

# $ # # #

 

# # $ # #

 

# #

#

M

M

M

0(k/k)T

 

 

 

z(k + 1)T

 

 

 

0(k + 1/k + 1)T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

Backward

 

 

+

 

 

 

 

 

 

K(k + 1)

 

 

 

 

Step

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

y(k + 1/k)T

0(k / k)T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0(k + 1/k)T

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A(T )

 

 

C(T )

 

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u(kT )

B(T )

r(kT )

LQ Optimal

uopt(kT )

z(kT )

 

Plant

Controller

 

 

 

0(kT )

Kalman Filter

State Estimator

 

 

Process Air

Wet

 

 

Clay In

Top Band

 

 

Middle Band

 

 

Lower Band

Dry Clay

 

Out

 

 

Exhaust Air

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

$

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M

 

 

 

# $

 

 

 

 

 

 

# $

 

 

 

 

 

# $ #

 

 

Fi(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

K f

 

 

 

 

 

Clay Feed-rate

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(Disturbance

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

input)

Burner

 

 

 

 

 

Dryer

 

 

 

 

Moisture

Moisture

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content

 

 

 

Tb(s)

 

 

 

 

Td(s)

 

 

 

 

Va(s)

Tb(s)

 

 

Tc(s)

 

+

Mf(s)

 

Valve Angle

G1(s)

 

 

 

 

 

G2(s)

 

 

 

K d

G3(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dryer Temperature

Td(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Burner Temperature

Tb(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ $ $

 

 

 

$

 

 

 

$ $ $

 

 

 

$ # #

 

$ #

 

$ #

 

$ # #

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

#

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

# $ #

 

$

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$ #

 

$

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

$ #

 

 

 

 

 

$

 

$

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

$

$

$

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

w

 

 

Optimal Controller

 

 

 

 

 

r +

e

u1

 

 

x

y

K

 

 

x = Ax + Bu + Cdw

C

 

 

 

 

Dryer

 

$

 

1.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(rad)

0.8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Angle

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Valve

0.6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

300

400

 

 

 

 

900

1000

 

0

500

600

700

800

 

 

 

 

 

 

Time

(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(°C)

300

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Temperature

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Burner

150

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

200

 

400

 

 

 

 

900

1000

 

 

0

300

500

600

700

800

 

 

 

 

 

 

 

Time

(s)

 

 

 

 

 

$ # $ # # $

$ #

$ #

 

$

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(%)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content

50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Moisture

40

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dryer

 

 

 

 

 

 

and

30

 

 

 

 

Temperature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C)

 

 

 

Moisture

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content

 

 

 

 

 

 

 

Temperature

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dryer

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

 

 

 

 

 

 

 

Time

(s)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

Feed-rate = 6 tonnes/hr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

Feed-rate = 8 tonnes/hr

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(%)

 

 

 

 

 

Feed-rate = 10 tonnes/hr

 

 

 

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Content

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Upper limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Moisture

lower limit

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

550

600

650

700

750

800

850

900

950

1000

 

 

 

 

 

 

 

Time (s)