带Smith预估器的模糊PID组织温度控制系统

针对激光热疗法中组织温度模型的纯滞后和大惯性,提出一种新颖的带Smith预估器的模糊PID控制系统.模糊PID控制器是由一个简单的模糊PI控制器和一个简单的模糊PD控制器并行结合而成.模糊PID控制器的增益通过解析推导与线性PID控制器的增益相联系.设计好的线性PID控制器的增益可用于在线设计模糊PID控制器.计算机仿真结果表明模糊控制系统在组织温度控制中比对应的线性PID控制系统鲁棒.     

连续排液式自动平衡头的自适应模糊PID控制算法研究

针对持续注液平衡头系统控制对象的大惯性、非线性、纯滞后等特性,设计了一种改进的模糊PID控制器所设计的控制系统比常规PID控制系统具有较强鲁棒性,系统具有良好的适应能力,其有很好的快速性和很小的超调。     

神经网络在时滞时变系统中的应用

针对在聚合反应温度控制中的时变、热惯性、热滞后、被控对象模型难以确定等特点,以及常规PID控制在非线性、时变、滞后系统中的局限性,提出了一种单神经元自适应控制与Smith预估器相结合的控制方法。该方法利用神经网络的非线性映射和自学习能力,来实现控制参数的在线整定。利用Smith预估算法来解决系统的大滞后。该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好等优点。文中并给出了基于数字信号处理器(DSP)和单片机的双CPU的温度控制系统的设计。     

采用回环算法的计算机温度控制系统

本文提出一种新型的温度控制算法——回环算法。这种算法采用回环控制特性,根据温度的一阶偏差e(k)和二阶偏差(?)e(k)选择相应的控制算式,由偏差计算控制量u(k)。这种回环算法是针对炉子温度回路具有纯滞后和大惯性这样一种对象特性而设计的。因此,这种算法能有效地克服对象的纯滞后和大惯性对控制系统的不利影响,从而保证系统的动态性能好,静态精度高。本系统的运行结果表明,这种控制算法不仅算式简单,容易理解和掌握,而且参数调整方便,系统调试时间短。因此,本控制算法是一种较好的实用算法,具有一定的推广价值,可广泛应用于具有纯滞后和大惯性的其它系统。     

多领域统一建模仿真下压缩机测试系统的PI参数整定

为了解决压缩机测试系统惯性大、纯滞后、耦合性强、各种扰动并存使得工况不能快速稳定的问题,采用多领域统一建模语言Modelica构造了压缩机测试系统的数学模型,将齐格勒-尼科尔斯方法应用于Dymola仿真软件来确定合理的比例积分(PI)参数,其实现过程包括在保证其他元件参数不变的情况下给气路膨胀阀以阶跃激励,再断开阶跃激励给系统添加PI控制器,由此总结出了各个PI参数对排气压力、吸气过热度、吸气压力和过冷度的影响规律。结果显示:排气压力或吸气过热度超调时适当增大比例增益或减小积分增益的设定值、振荡时适当减小积分增益设定值、吸气压力超调时适当减小比例增益设定值、稳定时间过长时增大比例增益或减小积分增益设定值、过冷时适当减小比例增益和积分增益,都将有利于系统的PI控制。该结果可为工程中的PI参数整定提供参考。     

参数自寻优模糊控制器在中央空调温度控制系统中的应用

在中央空调温度控制系统中设计应用了一种参数自寻优模糊控制器。针对中央空调温度控制系统被控对象非线性、大滞后和时变等特点，该模糊控制器在规则可调整模糊控制器基础上引入了加权因子α和比例因子Ku的在线调整优化算法。运行结果表明，这种算法增强了系统的鲁棒性，在不同工作条件下，系统保持了良好的控制品质。     

基于模糊控制算法的热压炉温度控制系统的设计与研究

温度控制系统具有非线性、参数时变、大惯性、迟滞系统等特性。基于模糊控制算法对控制对象具有很好的逼近作用,将模糊控制理论和PID控制两者结合起来,设计出模糊PID控制器。将模糊PID控制器应用到热压炉温控系统中,满足热压炉对温度控制的性能要求。利用Matlab软件对温度控制系统进行建模和仿真,结果表明基于模糊PID控制的温度控制系统具有较好的动态响应和稳定性。     

滞后削弱器控制系统的设计

将大滞后的对象演变成小滞后的对象,按平方误差积分准则设定点最优整定算法整定比例积分微分(PID)控制器参数.采用Simulink对不同Lm时的滞后削弱器控制系统的阶跃响应进行仿真,结果表明,系统加入滞后削弱器后,只能把等效对象的纯滞后时间变小,但不能消除纯滞后时间.滞后削弱器对大滞后系统的控制效果很好,且优于经典PID控制系统,利用滞后削弱器可以用PID控制器来控制大滞后系统.     

PID参数自整定模糊控制器的应用

针对电加热炉大惯性、纯滞后、参数时变的非线性对象的控制的特点,以及常规PID控制参数不易调节的特点,提出了一种PID参数自整定模糊控制方法,设计了PID参数自整定模糊控制器,并在炉温控制系统中应用。实验结果表明:PID参数自整定模糊控制消除了系统的稳态误差,没有超调和振荡,鲁棒性较强,而且简单易行,具有一定的实用价值。     

模糊控制器在温度控制系统中的应用

针对温度控制系统被控对象中普遍存在的大惯性、纯滞后的实际情况,采用把模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了温度模糊控制系统.同时,设计时考虑到温度控制系统升温时一般温度偏差负值较小,因此模糊控制器误差的论域采用了正负不对称取法,以简化控制规则和控制器.仿真与实验结果表明,该控制方法很好地改善了系统的动态特性,提高了稳态精度.     

基于自适应免疫遗传算法的真空退火炉变参数PID温度控制系统

真空退火炉退火温度的精确控制是一个典型的非线性、大时滞、大惯性、存在强交叉耦合、时变的复杂的控制问题,常规的PID控制器很难实现对退火温度的精确控制.本文以神经网络建立的真空退火炉模型为控制模型,利用自适应免疫遗传算法全局搜索获取最优的可变PID参数的方法,解决了真空退火炉退火温度精确控制的问题;应用结果表明,该温度控制系统优于传统的PID控制系统,并具有良好的可靠性、自适应性和鲁棒性.     

一类沸腾式流化床系统的自抗扰控制

沸腾式流化床系统具有多变量耦合、大时滞、大惯性的特点,而自抗扰控制器(activedisturbance rejection control,ADRC)可以将多回路耦合看作干扰进行实时估计并加以补偿.为此在分析该类系统动态特性的基础上,设计了具有解耦能力的完全分散自抗扰控制器.针对含时滞的回路,并联加入误差的比例,改进了ADRC的控制效果;根据实际对象的控制要求,进行负荷给定值扰动和给煤量扰动仿真实验,与加入静态解耦环节的PI控制效果进行比较.结果表明,对于文中所述的一类多变量系统,本文所设计的自抗扰控制系统结构简单、参数整定方便,并且可以获得良好的控制效果和较强的鲁棒性.     

神经网络PID控制器在高大空间恒温空调系统中的应用

针对暖通空调领域中高大空间恒温空调系统大滞后、慢时变、非线性的特点以及不确定干扰因素多的实际情况，将具有自学习、自适应功能的神经网络PID控制器应用于空调系统中，并利用非线性辩识算法对控制过程进行预测输出，最后在空调房间数学模型的基础上通过Matlab环境下的计算机仿真和对某电视台大型演播室进行温度控制实验相结合，发现在高大空间恒温空调系统中神经网络PID控制响应快、超调小，验证了神经网络PID控制器的实用性和有效性．     

变参数FOPDT型系统的强鲁棒自适应PI控制器设计

针对基于非线性模型控制器设计困难的问题,将非线性系统用变参数形式的一阶惯性加延迟(FOPDT)模型描述,并进行控制器设计,从而简化控制器的设计过程并提高控制性能.采用一种新型的自适应比例积分(PI)控制器结构,通过增益参数切换和积分复位实现高精度的设定点跟踪和扰动抑制性能.仿真及实验结果表明:文中方法使系统控制精度提高10倍,达到0.01°;超调量有所减少;模型变化时,阶跃响应和干扰抑制效果仍佳;与传统的PI方法比较,文中方法具有良好的动态、稳态响应性能和鲁棒性.     

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.     

积分时滞过程的非线性比例控制

对积分时滞过程提出一种非线性比例控制算法,该算法只有一个可调参数,简单且实现容易。仿真结果显示该控制结构具有良好的设定值跟踪特性,并且对时滞偏差具有很强的鲁棒性能。最后简要讨论了抗负载干扰的性能。     

一类非线性不确定时滞系统的多模型切换H∞跟踪控制

考虑了当系统存在不确定和外界干扰的情况下，一类非线性不确定时变时滞系统的多模型切换H∞跟踪控制的设计问题。利用时滞T-S模糊模型对非线性不确定时滞系统进行建模，将输入空间划分为若干个区域，在每一区域内设计局部T-S模型和控制器，这样在模糊规则数相同的情况下由于模糊论域的变小从而提高了逼近精度；在不确定性满足增益有界的条件下，得到了该类时变时滞非线性系统满足闭环稳定和H∞跟踪控制性能的充分条件，通过求解一组线性矩阵不等式(LMI)，获得模糊H∞跟踪控制律，基于Lyapunov稳定性理论，证明了在此控制律下闭环系统渐进稳定；根据所选定的变量，通过多模型切换控制，将相应的区域控制器切换为全局控制器，而其他控制器不起作用，实现对整体非线性系统的逼近与控制。     

循环流化床锅炉燃烧系统的自抗扰控制

针对循环流化床锅炉(CFBB)燃烧系统的强耦合和大延迟问题,采用相对增益的方法分析几种工况下的耦合性,并采用了主蒸汽压力送风量通道解耦策略。自抗扰控制器(ADRC)经过改进被应用在该燃烧系统,并将仿真结果与神经网络以及PID控制方法的结果进行了比较。仿真结果表明:ADRC在解藕、调节时间上均优于神经网络以及传统PID方法;在各种工况以及增加外扰情况下,该控制方案具有很好的适应性和鲁棒性,较好地解决了该系统强耦合、大延迟的控制难点。     

基于PLC的间歇式化学反应釜控制系统

针对间歇式化学反应釜滞后大、时变、非线性、反应机理复杂等特性,结合生产实际对PID控制算法进行了智能化处理,设计了由PLC和上位计算机构成的反应釜温度控制系统,取得了比较满意的效果。     

过热汽温的模拟柔性神经网络直接自适应控制系统

提出一种模拟复合正交柔性神经网络,并应用于电厂过热汽温的直接自适应控制方法。模拟柔性神经网络被用作为过热汽温控制系统中的主、副调节器,以改善控制系统的动态性能。神经网络采用5层网络结构,网络隐层节点采用带参数的Sigmoid函数构成的Laguerre（拉盖尔）复合正交多项式。网络在学习过程中,输入层与隐层之间不用调整权值,仅连续调整输出层与隐层之间的权值和隐层中Sigmoid函数的参数,以提高网络的学习适应性。网络隐层节点（处理元）是复合正交多项式的展开项,展开项的多少决定着网络的学习速度和精度。通过对具有严重参数不确定性、扰动以及大迟延的电厂过热汽温被控对象进行仿真研究,结果表明控制系统的干扰和超调明显减小,在控制系统的动态性能上,所提控制方法优于常规控制方法。电厂过热汽温控制取得了令人满意的效果。