基于改进混合模型的一类固定床反应器推断控制

对一类非绝热式固定床反应器提出了一种基于改进混合模型的非线性自适应推断控制策略：给出一种基于结合先验知识和人工神经网络的改进混合模型的推断估计器设计方法;提出一种改进程序变增益ＰＩＤ算法设计控制器;设计了该固定床反应器基于改进混合模型的推断控制系统。仿真结果表明：该推断估计器具有良好的静态和动态特性,较高的估计精度和较好的实时性,所需训练样本少,易于理解和研究及外推性能良好等特点,该推断控制系统还具有良好的跟踪和抗干扰性能。     

一类工业固定床反应器热点温度的非线性自适应控制

以工业邻二甲苯氧化非绝热管式固定床反应器为研究对象，通过正交配置集中化建立了一个降阶非线性动态模型。直接以降低模型作为开环状态观测器及新型的非线性自适应控制算法设计控制器，设计了该类固定床反应器热点温度的非线性自适应控制系统。仿真结果表明，该热点温度控制系统具有良好的跟踪性能、抗干扰性能和鲁棒性能。     

并联式串级时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对时滞过程提出一种改进的并联式串级控制结构,副回路采用改进的内反馈控制结构;能够有效的去除副控制器对主回路的影响,从而简化了主控制器的设计。主回路采用改进二自由度Smith预估控制,使主回路的跟踪特性和干扰抑制特性实现解耦;通过对控制器进行设计,能有效地抑制被控过程参数变化和干扰对系统性能的影响,同时保证系统具有良好的鲁棒性。这种新型并联式串级控制方法克服了常规并联式串级控制系统的不足,而且控制算法简单,便于实际系统应用。理论分析和仿真结果表明了这种方法的有效性。     

串级不稳定时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对串级不稳定时滞过程提出了一种改进的二自由度Smith预估控制方法.该方法在副回路采用了内模PID控制,快速消除了副回路干扰对系统性能的影响.主回路采用了二自由度Smith预估控制方法,首先使用了PD控制器将不稳定时滞过程转换为稳定时滞过程,然后在设定值跟随控制回路中引入了通过Bode理想传递函数设计的分数阶控制器,...     

热连轧AGC系统的串级预测控制

在监控自动厚度控制(AGC)系统基础上,增加一个压力AGC副回路控制.基于Smith预估模型,采用串级控制方式以综合使用监控AGC与压力AGC.副回路采用PID调节方式,主回路基于广义预测控制(GPC)算法求解控制器.由于增加了副回路控制,对进入副回路的干扰有超前抑制作用,因而减少干扰对主变量的影响,提高了抗干扰能力,从而改善了过程的动态特性.仿真结果表明该方法是可行性的,具有较好的控制性能.     

一类固定床反应器基于改进混合模型的推断估计

对一类工业固定床反应器出口转化率提出了一种基于改进混合模型的推断估计。该推断估计器包括过程简化机理模型，改进型径向基函数网络（ＲＢＦＮ）及在线自校正三个部分。仿真结果表明，该推断估计器具有良好的动态、动态特性，较高的估计精度和较好的实用性，所需训练样本少，易于理解和研究，外推性能良好等优点。     

串级不稳定时滞过程的改进内模控制方法

针对串级不稳定时滞过程提出了一种改进的内模控制方法。该方法副回路采用内模控制结构,快速消除副回路干扰对系统的影响;主回路采用基于内模的二自由度控制结构,避免了系统设定值跟随特性和干扰抑制特性折中问题,通过设计PID控制器串联一个超前滞后补偿器来加强干扰抑制特性,利用设定值滤波器来改善系统的设定值跟随特性。仿真结果表明,该方法可使系统同时具有较好的动态响应、干扰抑制特性以及鲁棒性。     

基于方差分解的一类非线性串级控制系统性能评估

最小方差下限代表在输出方差方面控制系统所能达到的最优性能。对于一类存在过程非线性的串级控制系统,传统的线性系统评估方法会造成最小方差下限估计值过大。首先证明一类表示为面向块模型的非线性串级控制系统最小方差下限的存在,其仅与若干主、副回路扰动项有关;然后通过系统输入输出数据建立多项式模型近似描述非线性串级控制系统,利用方差分解公式,采用蒙特卡罗方法进行统计模拟实验,估计这些扰动项对输出总方差的贡献量,进而确定最小方差下限估计值;最后通过与线性评估方法的比较,表明了该方法估计此类串级控制系统性能的有效性和正确性。     

基于粒子群算法的二次再热机组主蒸汽温度优化控制

针对二次再热机组主蒸汽温度控制中,被控对象通常具有严重的非线性、滞后性、时变性等特点,采用传统的串级PID控制很难得到满意的动态响应特性这一问题,分析了二次再热机组热力系统,提出基于粒子群算法整定的主蒸汽温度优化控制方法,实现对串级控制系统主回路PID控制器参数的快速优化。基于Matlab/Simulink平台,对被控对象模型进行阶跃响应实验,仿真结果表明,经粒子群算法优化之后调节回路的控制性能较ZN整定方法明显提高。该优化控制方法不仅保留了串级控制系统抗内扰能力强的优点,同时有效地解决了主蒸汽温度控制系统中稳定性与准确性之间的矛盾,增强了系统对不确定因素的适应性,对工程应用具有一定指导意义。     

一类串级非线性系统的最优滑模控制器设计

对一类串级不确定非线性系统提出了一种基于SDRE控制的最优滑模控制方法.该方法采用2环控制结构，外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制器，用以产生最优滑模面；内环控制器的设计采用滑动模控制以减小控制系统对参数变化、模型误差、外部干扰的敏感.设计的最优滑模控制器能使一类串级不确定系统具有鲁棒稳定性.同时，提出了2种求解依赖于状态的Riccati方程的方法.最后，通过仿真实例验证了该控制方法的有效性.     

非线性系统的神经网络自学习控制

提出了一种对非线性系统的神经网络自学习控制方法,基于逆动力学控制的思想,构造了神经网络结构一致的控制器和辩识器。辨识器采用多层前向网络结构和广义Ｄｅｌｔａ学习规则算法实现了对系统逆动力学模型的动态辨识,并通过在线动态传递权值给神经网络控制器的方法实现了神经网络辨识器的神经网络控制器的有机结合,从而使整个控制系统具有很强的自适应和自学习能力,所提出的控制方案可适用于不含滞后环节和包含滞后环节的非线性     

HEV自动膜片弹簧离合器转矩跟踪PID控制

在同轴并联混合动力系统和自动膜片弹簧离合器数学建模的基础上,提出一种包含Kalman滤波器、串级变参数PID控制器的自动膜片弹簧离合器转矩跟踪控制策略,设计了变参数转矩环比例控制器,对行程环PID控制参数进行了优化整定,对HEV模式切换过程中,离合器传递转矩的跟踪控制进行了仿真和试验研究.结果表明,所提出的离合器转矩跟踪控制策略具有良好的效果.      

磁浮列车悬浮系统的反步控制方法及实验研究

电磁铁的悬浮控制技术是磁浮列车最关键的核心技术之一.但是悬浮系统受到本质非线性和开环不稳定的影响,其控制器的设计一直存在难点和挑战.针对磁浮列车系统的稳定悬浮控制问题,设计了基于反步(Backstepping)法的非线性控制器.首先建立单点悬浮系统的非线性动力学模型,然后利用反步法将系统分成2个子系统并分别对每个子系统提出Lyapunov候选函数.在第一个子系统中设计虚拟控制量,并代入二级子系统的Lyapunov函数中获取出整个系统的控制器,接着利用Lyapunov理论验证系统的稳定性.同时,通过仿真证明:所提出的控制方法不仅具有更好的动态和稳态表现,而且能很好的抑制干扰对悬浮系统的影响.最后通过实验验证了该方法的有效性和可行性,在磁浮列车的悬浮系统方面具有良好应用前景.     

基于DBFNN的非线性自适应控制在CSTR中的应用

讨论了一类放射非线性系统的自适应控制问题.首先对于利用方向基神经网络(DBFNN)对系统的不确定性进行建模.所得到的系统模型作为对象的数学模型用来设计控制器.首先设计了反馈线性化控制器,为了克服建模误差的影响又引入了内模控制机制.证明了只要网络的学习精度足够高,所设计的闭环系统是最终一致有界的.把所设计的控制策略用于CSTR的控制中,仿真结果表明了所设计的控制器有效性.     

采用逆系统方法的混合有源电力滤波器逐步反推滑模控制

提出一种基于逆系统方法的逐步反推(backstepping)滑模控制策略.在明确混合有源电力滤波器(SHAPF)的仿射非线性模型具有强耦合非线性特点后,利用逆系统方法进行线性化解耦,与原系统复合形成2个独立的伪线性子系统.设计伪线性子系统建模和参数不确定性误差的backstepping滑模控制器.与传统控制策略的仿真对比表明:所提控制策略可进一步提高SHAPF的滤波性能.     

板宽板厚多变量系统的自抗扰解耦控制

针对精轧的板宽板厚多变量系统具有强耦合、大时滞、不确定性、干扰因素多、非线性等特点,应用自抗扰控制(ADRC)静态解耦和扩张状态观测器(ESO)动态解耦技术,给出一种多变量系统的ADRC解耦设计方案. 为提高时滞对象的快速性,设计了一种去掉跟踪微分器(TD),由ESO和非线性状态误差反馈控制律(NLSEF)两部分组成的ADRC,其中NLSEF改用非线性函数实现,ADRC阶次比常规方法低一阶. 仿真结果表明,该控制方案不仅解耦效果好,而且对模型的不确定性和外部扰动具有较好的鲁棒性和适应能力.     

三温区电加热炉的神经网络模型参考自适应控制

提出了一种基于神经网络非线性系统的模型参考自适应控制方法，通过在线训练获得反映对象动态持性的神经网络辨识器和神经网络控制器，对三温区电加热炉进行实时控制，仿真结果表明该方法的有效性及其优良性能。