System identification and PID controller tuning using band-pass filters

Authors

  • K. Natarajan,

    Corresponding author
    1. Dept. of Electrical Engineering, Lakehead University, Thunder Bay, ON P7B 5E1, Canada
    • Dept. of Electrical Engineering, Lakehead University, Thunder Bay, ON P7B 5E1, Canada
    Search for more papers by this author
  • A. F. Gilbert

    1. Dept. of Chemical Engineering, Lakehead University, Thunder Bay, ON P7B 5E1, Canada
    Search for more papers by this author

Abstract

An online recursive system identification technique using band-pass filters has been developed to estimate the continuous-time frequency response of any process control system at a number of discrete frequencies. Tuning of PID controllers employs a gradient optimization technique, based on the estimated discrete frequency response of the process rather than a transfer function model of the process. The performances of the identification technique and controller tuning algorithm are demonstrated by a simulation and by experimental results on a distillation column composition control.

Abstract

On a mis au point une technique d'identification de systèmes récurrente en ligne qui utilise des filtres passe-bandes afin d'estimer la réponse des fréquences en temps continu de tout système de contrǒle de procédé pour un certain nombre de fréquences discrètes. Le réglage des contrǒleurs PID fait appel à une technique d'optimisation par gradients, en se basant sur la réponse des fréquences discrètes estimée du procédé plutǒt que sur un modèle de fonction de transfert du procédé. La performance de la technique d'identification et de l'algorithme de réglage des contrǒleurs est démontrée par simulation et des résultats expérimentaux sur le contrǒle de la composition dans une colonne à distiller.

Ancillary