时滞系统的一种Smith预估H∞鲁棒控制方法

提出一种基于Smith预估器的H∞鲁棒控制器的设计方法.该方法用Smith预估器巧妙地将时滞过程的鲁棒性能问题转化为无时滞过程的鲁棒性能问题,简化了分析和综合,避免了时滞的分式近似.理论分析及仿真结果表明该方法有效地克服了时滞,使系统的鲁棒性能得到了明显改善.     

时滞网络预测PI控制算法鲁棒稳定性分析

针对网络中存在的时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Smith预估补偿器与达林算法相结合,提出了一种预测PI控制算法,既利用Smith预估器克服了大时滞给系统性能带来的影响,也减少了控制器参数整定数量.利用控制理论分析了该算法中Smith预估模型与实际对象模型分别存在增益、时间常数和时延失配情况下系统的鲁棒稳定性,并分别给出了保持系统稳定的失配参数条件.理论分析表明,通过适当选择期望闭环传递函数时间常数和预估模型参数,可以使系统获得较强鲁棒性和较快响应速度.仿真试验验证了理论分析的正确性.     

不确定时滞过程Smith预估鲁棒H∞控制器的设计

以不确定大时滞过程为研究对象 ,对常规的 Smith预估控制系统进行变形 ,然后用灵敏度最小原则设计 H∞ 控制器 ,实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响 ,且鲁棒性强 ,能够有效抑制干扰和模型不确定性 ,只用一个可调参数就能有效协调系统的鲁棒性能和标称性能 .     

几种Smith预测控制的改进方案评述

针对生产过程中存在的滞后问题，讨论了基于Smith预测控制系统的基础上加上附加环节而得到的几种改进的Smith预估器，或同各种其它控制算法相结合而得到一些有实用价值的复合控制策略，从而增加了系统对内外扰动的鲁棒性能，最后介绍了各种改进的Smith预估器的一些实际应用．     

基于鲁棒自适应预估器的电阻炉温切换控制

针对炉温设定值改变等原因引起的对象模型参数变化问题,提出了BangBang--积分切换控制器和鲁棒自适应Smith预估器.根据炉温静特性设计的切换控制器,有效减小了系统的超调和调节时间,同时降低了控制性能对设定温度变化的敏感性.自适应预估器中鲁棒项的引入,提高了预估器自适应律对纯迟延参数精度的鲁棒性.仿真结果表明,在纯迟延时间失配的情况下,鲁棒自适应Smith预估器能够保证预估误差收敛于零;在设定值大幅变化的情况下,切换控制系统的性能比PID(Proportion Integration Differ-entiation)控制更稳定.     

一种改进的Smith预估系统的H2鲁棒控制

针对实际轧机控制中存在的不确定因素以及厚度闭环控制系统中含有纯滞后环节,采用基于Smith预估器的H2鲁棒控制.考虑模型失配、时滞大小等因素,进行仿真,比较控制性能,以期对含有大时滞对象的控制起到方法上的指导作用.结果表明,将其用在冷轧AGC中具有快的响应、小的超调量和较好的鲁棒稳定性.     

一种改进的Smith预估系统的H2鲁棒控制

针对实际轧机控制中存在的不确定因素以及厚度闭环控制系统中含有纯滞后环节,采用基于Smith预估器的H2鲁棒控制.考虑模型失配、时滞大小等因素,进行仿真,比较控制性能,以期对含有大时滞对象的控制起到方法上的指导作用.结果表明,将其用在冷轧AGC中具有快的响应、小的超调量和较好的鲁棒稳定性.     

一种改进的自适应Smith预估器

传统的Smith预估器是基于被控对象的精确数学模型而设计的,对于缺乏精确数学模型且参数时变的大时滞系统,常规的Smith预估控制规则就很难获得令人满意的控制效果。文章在一种增益自适应Smith预估补偿器的基础上,利用信号的相关性分析技术中的平均幅度差函数,实时调整预估器的滞后时间;仿真表明,该算法具有较好的性能,加强了Smith预估器抗干扰能力,改善了参数时变的大时滞系统的鲁棒性。     

线性时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H_∞控制

研究了线性时滞奇异系统的时滞相关鲁棒H∞控制问题.利用适当的参数待定的Lyapunov-Krasovskii泛函和二次型的积分不等式方法获得了线性时滞奇异系统的鲁棒H∞性能的时滞相关的判据,给出鲁棒H∞状态反馈控制器存在的时滞相关的充分条件,并通过数值仿真例子验证了所提出方法的可行性.     

非线性时滞系统的保性能鲁棒稳定性和鲁棒稳定控制--时滞相关情形

研究了带有非线性摄动的时滞系统的时滞相关保性能鲁棒稳定性和时滞相关鲁棒稳定控制问题.对这类非线性时滞系统分别建立了时滞相关的鲁棒稳定性判据和时滞相关的保性能鲁棒稳定性判据,指出了系统时滞相关鲁棒稳定时存在时滞上界,并且提出了降低系统可保性能的一个优化算法.给出了系统的两类时滞相关鲁棒稳定控制器的设计方法.     

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,...     

一种反向响应时滞过程的二自由度控制方法

针对反向响应时滞系统,基于改进的二自由度(2-DOF)Smith预估器控制结构提出一种内模控制器设计的方法。这种结构使系统的跟随性能和干扰抑制性能解耦,设定值跟随控制器结合了Smith预估控制器和内模控制器的优点,干扰抑制控制器提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性,克服了传统Smith预估器的不足。理论分析和仿真结果表明了该文方法使系统具有良好的设定值跟随性能、干扰抑制性能和良好的鲁棒性。     

用于时滞不确定系统的自适应Smith预估器

Smith预估器对模型的依赖性制约了它在实际中的应用 ,文中提出一种改进型Smith预估器 ,能在线地跟踪时滞不确定对象的时滞时间常数的变化引起的系统输出的变化 ,调节模型输出使得闭环系统稳定 ;而且 ,模型中不含有时滞环节 ,控制器只有一个调节参数 ,易于实现 ;对一大惯性、大时滞系统的仿真结果表明 ,改进算法较好地解决了Smith预估器的稳定性对模型时滞时间常数的依赖性问题 ,具有广泛的应用前景     

时滞大惯性对象随动性能的改善

以时滞大惯性加热炉为被控对象,通过试验建模得到对象模型参数,应用Siemens S7-300自整定调节器和结构控制语言SCL构建Smith预估控制系统.研究常规单回路系统、常规Smith预估系统以及增益自适应Smith预估系统在时滞大惯性对象情况下的随动响应性能.实际运行表明,增益自适应Smith预估系统控制质量明显提高,尤其在对象参数与预估器参数失配后,能够有效地改善系统的随动响应和鲁棒性.     

一类不确定非线性时滞系统的鲁棒控制

研究了一类带有不确定非线性时滞系统的鲁棒渐近稳定问题.利用李亚普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式工具,得到了此类系统鲁棒渐近稳定的充分条件,并给出相应的鲁棒状态反馈控制器设计.最后仿真示例表明了该方法的有效性.     

一类大时滞过程的预测PI控制器

针对较为常见的一类大时滞过程,提出了一种预测PI控制器.该控制器把PI控制器参数与Smith预估器参数有机结合起来,减少了控制器参数,从而避免了这些参数在整定时的相互影响,使得控制参数易于整定.仿真和应用结果均表明,该预测PI控制器在一类时滞过程控制中具有优良的性能.     

一类时变时滞不确定系统的鲁棒保性能控制

针对一类线性时变时滞不确定系统,运用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法,讨论了系统的鲁棒保性能控制问题.给出了系统鲁棒稳定性条件,将结果表示成线性矩阵不等式的形式,并进一步给出了系统状态反馈控制器的设计方法.最后给出数值算例,说明了该方法的有效性.     

时滞奇异摄动控制系统稳定性分析

研究一类带有时变时滞奇异摄动控制系统的鲁棒稳定性分析问题,运用状态空间方法,构造一种新的李雅普诺夫泛函,给出了基于线性矩阵不等式形式的鲁棒稳定性判据.该方法不依赖于系统分解,适用于标准和非标准的鲁棒性能分析问题.     

不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制

基于二次稳定性理论,研究了不确定离散时滞系统的鲁棒H∞控制问题.采用线性矩阵不等式的方法,讨论了有记忆状态反馈鲁棒H∞控制问题,得到了确保鲁棒H∞控制器存在的充分条件和H∞状态反馈控制器的设计方法.最后举例说明了该方法的正确性.     

史密斯预估器的鲁棒调整方法

提出了模型不确定时史密斯预估器的鲁棒PID调整.引入了等效增益脉冲时间延迟(EGPTD)的概念,并用于史密斯预估器的PID调整中的鲁棒稳定性控制.由于二阶脉冲时间延迟(SOPTD)系统广泛地用于描述工业过程,特别地开发了鲁棒调整在该系统中的应用.推荐的调整方法可以处理模型的所有参数同时不确定的情况.另一个重要的特点是本方法可以利用有效的PID调整规律.提供的仿真结果表明了本方法的正确性.