1、淺談LEADLAG超前滯后模塊的作用在電廠控制系統(tǒng)中，有很多測量信號(hào)具有高頻波動(dòng)性，嚴(yán)重影響了控制系統(tǒng)的控制品質(zhì)。PID控制雖然是最典型、有效的控制方法，但是基于測量值的大幅波動(dòng)，也難于將系統(tǒng)的輸出很好地跟蹤給定值。而LEADLAG模塊具有濾波功能，這些具有大幅波動(dòng)的反饋測量值經(jīng)過LEADLAG模塊處理之后，可以有效的去除部分?jǐn)_動(dòng)，再經(jīng)過PID控制器，使得系統(tǒng)控制品質(zhì)得以改善。LEADLAG是一個(gè)非線性的超前/滯后函數(shù)。該模塊的輸出值為舊輸出、舊輸入、新輸入、增益、超前和滯后時(shí)間常數(shù)的函數(shù)。動(dòng)態(tài)方程1、在穩(wěn)態(tài)下(輸入基本保持不變，或者在很小的區(qū)間內(nèi)波動(dòng))，輸出OUT = IN X GAIN ;

2、2、在動(dòng)態(tài)下，其輸出為：OUT = (K1 X IN1) + (K2 X OLDIN1) + (K3 X OLDOUT)；其中：OLDOUT=前一個(gè)輸出 OLDIN1=前一個(gè)輸入 IN1=當(dāng)前輸入 OUT=當(dāng)前輸出 K1= GAIN x (H + 2x LEAD)/ (H + 2x LAG) K2= GAIN x (H - 2x LEAD)/ (H + 2x LAG) K3= (2X LAG - H)/(2x LAG + H) H=采樣時(shí)間（回路時(shí)間）假設(shè)，此時(shí)系統(tǒng)的采樣時(shí)間H=1s，增益GAIN=1，難么此時(shí)K1=(1+2x LEAD)/(1+2x LAG)；K2= (1 - 2x LEAD

3、)/(1 + 2x LAG); K3= (2X LAG - 1)/(2x LAG + 1).在純超前的狀態(tài)下(LAG=0):K1=1+2x LEAD;K2=1 - 2x LEAD;K3=-1,由此可知，LEAD越大，OUT中K1 X IN1占得比重越大，即當(dāng)前的輸入對輸出影響越大，且在輸入短時(shí)間內(nèi)不變的情況下，OUT越大，超前作用越強(qiáng)。在純滯后的狀態(tài)下(LEAD=0):K1= 1/ (1 + 2x LAG);K2=1/ (1 + 2x LAG);K3=(2X LAG - 1)/(2x LAG + 1),由此可知，LAG越大，OUT中三部分的值越小，濾波作用越強(qiáng)。傳遞函數(shù)LEADLAG的傳遞函數(shù)

4、為其中-增益,-超前時(shí)間，-滯后時(shí)間。為微分環(huán)節(jié)，其特性為超前和起始的加強(qiáng)，為一階慣性環(huán)節(jié)，其特性為滯后。通過Matlab軟件中的Simulink模塊搭建仿真圖如下：當(dāng)=0時(shí)，此環(huán)節(jié)只有一階慣性環(huán)節(jié)，在階躍輸入條件下，K=1時(shí)，分別對=2，=5進(jìn)行仿真，其階躍響應(yīng)圖為： 代表輸入， 代表=2時(shí)的階躍響應(yīng)， =5時(shí)的階躍響應(yīng)。由圖可知，滯后時(shí)間常數(shù)越大，慣性環(huán)節(jié)的輸出趨于輸入的時(shí)間越長，濾波作用越好。當(dāng)=0時(shí)，此環(huán)節(jié)只有微分環(huán)節(jié)，在階躍輸入條件下，K=1時(shí)，分別對=2，=5進(jìn)行仿真，其階躍響應(yīng)圖為： 輸入， 的響應(yīng) 輸入， 的響應(yīng) 由圖可知，超前時(shí)間常數(shù)越大，微分環(huán)節(jié)的輸出越大，即前饋?zhàn)饔玫脑矫?/p>

5、顯。除氧器水位控制中的應(yīng)用我廠除氧器上水調(diào)門為氣動(dòng)閥門，由于長調(diào)門的閥芯長期被沖刷，加之管道振動(dòng)等因素導(dǎo)致調(diào)門抖動(dòng)，最終導(dǎo)致除氧器水位波動(dòng)較大。我廠的除氧器水位控制采用三沖量控制方式，主控制器負(fù)責(zé)控制除氧器水位，起到細(xì)調(diào)的作用，副控制器負(fù)責(zé)快速克服內(nèi)部擾動(dòng)，起到粗調(diào)的作用。在負(fù)荷較低及負(fù)荷波動(dòng)較大時(shí)，除氧器上水調(diào)門波動(dòng)較大，而此波動(dòng)最先反映在凝結(jié)水流量上，使得凝結(jié)水流量表現(xiàn)為高頻波動(dòng)的鋸齒形曲線。為了降低甚至消除此高頻擾動(dòng)信號(hào)，特此加入了LEADLAG功能塊進(jìn)行濾波處理。其參數(shù)設(shè)置為：K=1，LEAD=0，LAG=20，我們假設(shè)了凝結(jié)水流量的鋸齒形曲線，搭建仿真圖如圖所示：其仿真結(jié)果如下：由圖可知，此功能塊能很好地消除凝結(jié)水高頻的擾動(dòng)，使得除氧器水