仿人智能控制在智能电–气阀门定位器中的应用.doc

仿人智能控制在智能电–气阀门定位器中的应用* 吴　朋1,2，时　光1，聂绍忠2 (1　重庆大学自动化学院　重庆　400044；2　重庆川仪自动化股份有限公司　重庆　401121) 摘　要：智能电-气阀门定位器是阀门执行机构的核心控制部件，智能阀门定位器的控制算法与控制参数的选择直接决定着定位器的性能。针对阀门对象的时变性和非线性的特性，把仿人智能控制应用于智能阀门定位器，完成了仿人智能控制器的运行控制级与参数矫正级的设计。智能阀门定位器的自检过程完成对阀门特征的辨识和仿人智能控制的参数整定，并对气体泄漏采取补偿措施，有效减小了气体泄漏所造成的不利影响。仿真与应用结果表明了该算法的有效性。 关键词：智能电-气阀门定位器；时变性；非线性；自检；仿人智能控制 中图分类号：TP273　　文献标识码：A　　国家标准学科分类代码：510.80 Application of human-simulated intelligent control insmart electro-pneumatic valve positioner Wu Peng1,2, Shi Guang1, Nie Shaozhong2 (1 College of Automation，Chongqing University, Chongqing 400044, China;2 Sichuan Instrument Automation Co., Ltd, Chongqing 401121, China) Abstract：Smart electro-pneumatic valve positioner is the most important element of intelligent pneumatic actuators. The selection of the control arithmetic and the parameters decides the positioning performance of the pneumatic valve positioner directly. Aiming at the valve positioner, which has the characteristics of time-variation and nonlinear, HSIC (Human-Simulated Intelligent Control) is applied in the smart pneumatic valve positioner, and the operating control level design and parameter adjusting level design of the HSIC controller are accomplished. The identification of the characteristic of the pneumatic valve and parameter setting of HSIC are completed in the self-test process of the smart pneumatic valve positioner. Compensation measure for gas leakage is adopted to reduce the harmful effect caused by gas leakage. Simulation and application results show the effectiveness of the proposed algorithm. Key words：smart electropneumatic pneumatic valve positioner; time-variation; nonlinear; self-test; HSIC 1　引　　言 近年来，随着电子信息技术和自动化技术的迅猛发展，以及现场总线和开放式总线技术的广泛应用，传统的机械式阀门定位器已经越来越不适应信息化时代的要求。国外已生产销售从机械式、电子式过渡到智能型和总线型的电气阀门定位器（以下简称智能阀门定位器），其核心技术包括：具备人机交互、安装后自检自校、故障诊断与处理等功能。其中以德国SIEMENS的SIPART PS/PS2采用压电阀式工作原理的智能阀门定位器，和以美国FISHER的DVC5000、日本YAMATAKE的SVP3000采用喷嘴挡板工作原理的智能阀门定位器为代表，形成了目前国际上智能阀门定位器的主流[1-]。 HVP08/09是重庆川仪自主研发的基于喷嘴挡板工作原理的智能阀门定位器，其