基于预估补偿的网络控制系统模糊免疫PI控制

为克服网络时延对系统性能的影响,采用Smith预估补偿和模糊免疫PI控制相结合的方法,把被控对象和网络看作一个时变的被控系统,用渐消记忆的最小二乘算法对该系统的延时参数进行估计,并用Smith补偿器对延时进行补偿,初步解决网络延时给系统带来的影响.将免疫反馈控制和PI控制相结合,组成免疫PI控制器,根据控制量的变化来调节PI控制器参数,在参数选择合适的情况下,克服由延时预估误差对系统引起的控制偏差,提高系统精度.最后以直流电机为被控对象进行了仿真研究,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能.     

一类时滞系统的模糊预测控制方法

对模糊控制和预测控制相结合的控制方法进行研究,提出了一种简单易于实现的模糊预测控制的组合方法.此方法将模糊控制的定性分析特点和预测控制的定量分析特点有效地结合起来,同时积分器的引入可以消除稳态偏差.仿真结果表明,该方法对控制作用的滞后时间不确定的系统十分有效.     

非线性预测控制及其在微电网中的应用

针对具有异质通信延迟和数据丢失的多智能体非线性系统的输出一致性问题,提出了一种网络化的多智能体预测控制方法。首先,结合输入输出反馈线性化和分布式滚动优化的方法,解决了非线性系统的预测问题。主动通信约束补偿机制的引入,克服了传统控制器仅在最大允许时延情况下实现输出一致性的保守性问题。其次,引入了代理之间的协调和控制成本,即综合考虑了控制目标和系统约束,使得所设计的协调控制器更具物理意义且更易实现。分布式控制器的引入还将大幅减轻大规模网络化多代理控制系统的计算负担。最后,在MATLAB/Simulink软件环境中,该算法被应用在一个具有4个发电单元的分布式智能微电网上,以解决其电压恢复问题。研究结果表明:所提出的网络化分布式预测控制方案,可以有效地解决多代理系统所遭遇的通信约束问题,并使得系统在一定的性能指标下实现输出一致性,即微电网可以在较低的控制成本下,实现时延的主动补偿及给定的380 V电压值的快速跟踪。     

预测模糊协调控制在纯滞后系统中的应用

针对电阻炉温度系统具有容量大、纯滞后量大,非线性的特点,提出了一种模糊预测协调控制算法,将模糊控制和预测控制相结合,发挥预测控制的超前性和模糊控制不需要对象精确模型的优势,增强了系统的跟踪和抗干扰能力.现场运行结果表明,该算法简洁实用,对纯滞后特性具有较好的补偿作用,对被控参数变化具有较强的适应能力,取得了满意的控制效果.     

一类基于PID控制的新型模糊控制方法

研究了一类基于模糊规则的变参数 PID控制方法 .对于模型未知对象 ,常规 PID控制器参数的调节一般要基于一些语言信息的经验知识 ,这对 PID参数的调节带来一定的困难 .模糊控制在处理语言信息方面具有一定的优势 ,因此将模糊控制和 PID控制方法相结合组成一种复合控制器的设计是可行的 .采用 TS模糊模型 ,给出了一类给予模糊规则的变参数 PID控制器的设计 .这种控制方法兼备模糊控制与 PID控制优点 ,具有广泛的应用价值     

烧结终点模糊控制系统的研究

提出了两种可选模糊控制方案：简单模糊控制和参数自调整的模糊控制．对于控制参数自调整的模糊控制方案,采用比例因子Ku模糊自整定和全论域范围带自调整因子的模糊控制规则相结合的方法来实现控制参数的自调整。     

基于小波神经网络的工业以太网延时预测控制

随着网络控制研究的兴起,对工业以太网延时进行补偿成为研究的重点方向.针对网络延时给网络控制系统带来的问题,提出用小波神经网络对工业以太网延时进行预测,根据输入的过去时间延迟序列预测输出下一采样时刻的网络延时值.预测模型的参数通过训练算法实时更新,以保证预测输出的准确性.对实际工业以太网延时数据样本的预测分析表明,该预测模型能够有效预测延时.为进一步说明延时预测效果,将延时预测模型应用于网络控制系统进行延时的预测与补偿,系统仿真结果证明了预测模型预测的准确性及补偿的有效性.     

传输时延和数据包丢失的网络化系统预测控制

针对具有传输时延和数据包丢失的网络化系统研究了有约束模型预测控制问题。考虑网络控制系统中同时存在时延和丢包的情况,给定时延和丢包的上界值,用预测控制器产生的对应时刻的控制输入补偿网络时延和数据包丢失,通过建立时延状态矩阵将系统模型进行分类并视为切换系统,并通过构造切换Lyapunov函数证明了切换系统的稳定性。为了在提高系统性能的基础上减少计算量,利用部分滚动优化方法进行控制器设计,给出了性能指标的上界和系统渐进稳定的充分条件,通过在线求解LMI问题得到状态反馈控制律。仿真研究验证了该方法的有效性。     

网络控制系统反馈和前向通道的随机时延补偿

针对网络化控制系统的网络诱导时延,提出了一种改进的补偿时延的预测控制方法。对于反馈通道,根据测量的反馈时延设置预测步长,采用柔性控制增量算法设计预测控制器对时延进行补偿。对于前向通道,前向时延相对控制器来说是未知的,为此在系统输出端和前向通道间添加一个反馈补偿环节,设计一个控制补偿器估算出历史时刻实际作用于被控对象的控制量与控制器在此时刻输出的控制量之间的误差,用该误差来补偿前向时延的影响。当被控对象参数缓慢变化或未知时,给出了渐消记忆递推最小二乘辨识算法的网络化反馈修正算法。最后对闭环系统的稳定性做了分析并通过仿真验证了该策略的有效性,保证了网络化控制系统的良好性能。     

工业过程预测-模糊控制

本文针对非线性、大滞后工业过程难以控制的共性问题 ,将预测控制和模糊控制相结合 ,提出了一种预测—模糊控制方法 ,经过仿真研究和电渣重熔炼钢实时控制 ,证实了该方法的有效性和可行性。     

应用变论域模糊PID的直流电机调速系统

基于PID控制与模糊控制各自的优点,将模糊控制与常规PID控制相结合,并运用变论域的方法,设计了变论域自适应模糊PID控制器.然后,以直流电机为模型,实现对其转速的控制,使用Matlab进行可行性研究,并将其仿真结果与PID控制和模糊控制的仿真结果进行比较.结果表明,基于直流电机的变论域自适应模糊PID控制器的控制效果...     

模糊控制在无功补偿中的应用

目的阐述模糊控制理论在无功补偿控制中的应用。方法系统控制策略基于模糊控制理论,以电压和无功功率的偏差为输入,经过模糊推理,以对电容器组的投入或者切除为输出。结果很好地解决了由于轻载产生投切震荡的问题。结论将模糊控制方法应用于无功补偿系统中,将专家经验与自动控制相结合,可提高补偿准确度和系统鲁棒性,从而可改善电网的供电质量。     

一种基于改进的模糊Smith控制主动队列管理算法

针对网络中传输延时给拥塞控制带来不利影响,而现有算法过于依赖精确模型的弱点,提出将模糊控制与改进的Smith预估补偿相结合的设计用于与TCP连接的主动队列管理算法.通过改进的Smith预估补偿器对时延进行预估补偿,使得对TCP的拥塞控制更加及时;而模糊控制器无需被控对象的精确数学模型即能实现良好的控制,可以克服Smith预估补偿依赖精确模型的缺点.两者的结合对于时滞网络的控制可以达到优势互补的作用.最后通过仿真验证了方法的有效性.     

一种变论域分层模糊控制器

针对分层模糊控制器规则难以设计,精度难于提高的问题,提出一种变论域分层模糊控制器.由宏观的派生性,使用继承变论域分层模糊控制规则.文中讨论了论域伸缩因子的构造,给出了变论域分层模糊控制的算法步骤.该算法提高了控制品质,避免了增加参数或改变拓扑结构的缺陷.为了证明此种控制器具有良好的逼近性能,还探讨了控制器的灵敏度.最后用双容水槽系统实验验证算法的正确性.     

基于最优预测状态估计的网络化最优控制

针对网络化控制系统中存在的时变网络诱导时延和数据包丢失,提出基于最优预测状态估计的网络化线性二次型高斯(LQG)最优控制算法.对于存在网络诱导时延的情况,考虑反馈信号的网络诱导时延大于1个采样周期的情况,把网络化最优预测状态估计算法与传统最优控制算法结合,补偿网络诱导时延的影响.对于存在时变数据包丢失的情况,把时变数据包丢失的状态描述为1个二元赋值变量,假定当数据包丢失时目标节点保持上一时刻的值,给出相应的最优预测状态估计器和线性二次型(LQ)最优控制器的设计方法.研究结果表明:分离定理成立;网络化最优预测状态估计方法的缺点在于随着网络诱导时延增大或数据包丢失数目增加,其预测估计误差协方差阵略微增大,从而导致最优控制系统的代价略微增长.仿真和实验验证了算法的有效性和理论分析的正确性.     

一种变论域分层模糊控制器

针对分层模糊控制器规则难以设计,精度难于提高的问题,提出一种变论域分层模糊控制器。由宏观的派生性,使用继承变论域分层模糊控制规则。文中讨论了论域伸缩因子的构造,给出了变论域分层模糊控制的算法步骤。该算法提高了控制品质,避免了增加参数或改变拓扑结构的缺陷。为了证明此种控制器具有良好的逼近性能,还探讨了控制器的灵敏度。最后用双容水槽系统实验验证算法的正确性。     

共轨燃油压力模糊PID控制器的设计

为了达到共轨燃油压力的动态调节，突破传统PID控制的局限性，提出一种精确控制共轨燃油压力的模糊PID控制器的设计方法．分析系统输出响应曲线，得到参数的自整定要求．由单片机计算结果确定了输入输出语言变量的论域．给出模糊控制器的调节规则和参数的模糊控制表．提出了该控制器的单片机实现方法。经试验验证，该控制器效果良好．     

灰色预测模糊控制水泥粉磨系统的仿真应用

将灰色预测、模糊控制相结合,提出一种灰色预测模糊控制算法.该方法应用模糊控制器,将灰色预测在线应用,预测结果代替测量值进行控制运算.仿真结果表明,利用该算法设计的控制器具有更加优良的性能.     

悬臂梁结构串级无线预测控制算法研究及验证

应用无线方式对结构进行主动控制已经有了初步研究,并逐步取代传统的有线控制策略.无线方式不可避免地引入了延时,影响了系统稳定和控制效果,所以无线主动控制必须要解决延时问题.基于悬臂梁结构搭建了无线控制实验系统,采用PID和模型预测控制相结合的串级控制策略,增加了延时补偿算法,分别以无延时、信号采集端有延时、信号采集端及控制信号输出端都有延时3种工况,对悬臂梁无线控制系统进行了仿真与实验.仿真和实验结果表明,所建立的无线控制系统可以对模型结构实现控制,所运用的延时补偿策略能达到与有线控制相媲美的控制效果,对实际工程应用具有很好的借鉴作用.     

广义预测算法在网络控制系统中的应用

在网络控制系统中,由于网络的引入不可避免的导致信息的延时.从而使得控制系统的性能下降甚至导致系统不稳.本文在分析网络时延特性的基础上,采用广义预测控制策略对进行时延补偿,并利用Matlab对被控对象进行了仿真实验研究.仿真结果表明该控制策略能使得网络控制系统具有良好性能.