一种非最小相位过程的PI-PD控制器整定方法

在工业过程中存在着一种非最小相位过程,这种被控过程的控制难度较大,采用常规的控制方法难以达到满意的控制效果。针对非最小相位过程,基于PI-PD控制结构提出了一种参数整定策略。依据内模控制原理设计PID控制器,再将其分解为PI-PD控制器,并给出控制器的参数整定策略。该控制器中含有两个可调参数,并且都与系统的动态性能及鲁棒性相关。理论分析及仿真结果表明了该策略的有效性。     

一种非最小相位系统的非线性控制器设计方法

为解决非线性系统状态反馈线性化过程中出现的非最小相位问题,设计了一种非线性控制器实现对非最小相位环节的有效控制;通过微分同胚映射将原非线性系统变换为线性化标准型形式,此标准型由线性子系统描述的外部动态和由非线性子系统描述的内部动态(即零动态)构成;基于极点配置和李雅普诺夫稳定性理论,给出了一种零动态不稳定系统(即非最小相位系统)非线性控制器设计方法。数值算例仿真结果表明,该方法所设计的控制器既能确保外部动态满足性能要求同时也能保证零动态稳定。     

基于加权最小二乘的ARMAX系统的自适应控制

利用加权最小二乘为开环不稳定和非最小相位的ARMAX系统设计了一个适应镇定控制器,而且控制器设计不需任何外来激励信号。     

倒立摆的输出反馈控制

倒立摆是不稳定的非最小相位系统,其H∞输出反馈缺乏鲁棒性。用带宽设计的观点分析了不稳定非最小相位对象的控制难点,指出非最小相位的控制要求系统的带宽要窄,而不稳定对象的控制则要求带宽要宽。提出用一个宽带宽的回路对不稳定动态部分进行镇定,再对只具有非最小相位的回路设计一个窄带宽的控制器。通过仿真表明,这样的设计具有良好的鲁棒性。     

无波纹有限拍控制器的改进设计

无波纹有限拍控制器控制非最小相位对象时,会产生严重的瞬态响应,如负向超调和振荡．笔者利用参考输入前向通道附加零点配置技术,设计出了改进型无波纹有限拍控制器,该控制器不仅可以控制最小相位对象,而且可以控制一类具有位于右半Ｚ平面的共轭复数零点的二阶非最小相位对象－ 数字仿真表明,改进型无波纹有限拍控制器比原无波纹有限拍控制器具有更好的控制性能．     

基于内模设计法的非最小相位系统控制

针对非最小相位系统的结构特点,提出内模控制器参数的合理算法.仿真结果表明,根据该方法设计的控制器具有较理想的控制效果,且控制器结构简单.     

一种非最小相位系统控制方法

针对非最小相位系统提出了一种非线性控制方法。利用一种非线性函数对常规PID控制的三个控制项分别进行非线性修正,形成一种非线性PID控制器,并结合这一控制器的直观物理意义,在状态平面上通过旋转该控制器来改变闭环系统的负零点个数,以适应非最小相位系统的控制需求。仿真结果表明,与线性PID控制器相比,本文方法在减小负调幅值的同时缩短了系统调节时间,较好地解决了非最小相位的控制问题。     

非最小相位系统特性分析

在自动控制理论中，对最小相位系统的分析与设计进行了广泛的讨论，而对非最小相位系统，文献资料中很少涉及，理论上也不全面，为此对非最小相位系统的概念、分析、特点作了全面系统的阐述。     

一类非最小相位多变量系统的自适应控制设计

本文利用一种有界输入计算方法，根据对象的左互质分解（LCF）特性，对一类多变量离散时间模型跟踪控制系统（MFCS）进行设计，进而给出相应的非最小相位系统自适应控制器的设计方法，数字仿真结果表明了这种自适应控制系统设计方法的有效性。     

前馈控制的帆船用H∞航向控制器

由于帆船具有非常严重的非线性和非最小相位特性,因而帆船用自动舵设计起来很困难.在处理这类问题上,H∞控制器是一个强有力的工具.但在这个方法中,由于指标的相互矛盾,选定灵敏度函数和补灵敏度函数是实际应用的难点,而前馈控制可以有效地解决这个问题.为此,在前馈控制设计中引人了镜像映射的方法来消除非最小相位的影响.     

串级前馈式极点配置自校正PID控制器

对传统的数字PID结构进行了改进，增加了对给定值的滤波作用，同时考虑了串级控制方案，使极点配置自校正技术处理复杂工况（外扰、时滞、非最小相位、开环不稳）的能力有了较大的提高，仿真结果表明了所给控制器的有效性     

多模型自适应前馈解耦控制器

当一类非最小相位系统参数发生跳变时,针对常规自适应控制系统暂态响应差的问题,提出一种基于多模型切换的多变量直接自适应前馈解耦控制器．该控制器由多个参数已知的固定控制器和2个自适应控制器构成．多个固定参数控制器可由系统参数模型通过映射直接得到,并且和邻域一起完全覆盖控制器参数模型集．通过加权多项式矩阵的选择,消除了稳态误差,实现了解耦控制,并给出了全局收敛性分析和覆盖性证明．仿真结果表明,暂态响应和解耦效果得到了提高。     

一种适于开环稳定系统的预测控制器

提出的新的预测控制算法,克服了目前应用较广泛的模型算法控制(MAC)在线计算量大及闭环极点难以配置等不足。仿真研究表明该算法对负载变化、随机扰动及非最小相位系统具有较强的鲁棒性。     

液压变压器控马达系统特性研究

根据液压变压器控马达系统工作原理和系统动态方程,利用线性化理论,建立并简化了系统传递函数.理论分析表明,液压变压器控马达系统同时具有最小相位系统和非最小相位系统的性质.对于等配流槽液压变压器,当液压变压器控制角小于30°时,系统为最小相位系统;当液压变压器控制角大于30°时,系统为非最小相位系统.仿真结果表明,当液压变压器控制角大于30°时,系统的阶跃响应表现为负响应,系统具备非最小相位系统的特性.通过实验研究,进一步证明了理论分析和仿真分析的结果.研究表明,液压变压器控马达系统不适用于高精度转矩转速控制系统.      

基于改进模糊PID算法的空燃比控制策略研究

对发动机瞬态工况空燃比进行控制时,由于单缸汽油机本身固有的非线性和时滞环节,传统PID控制很难取得满意的效果,本文构造了一种带动态补偿的模糊PID控制器.首先搭建了单缸机仿真模型,并将模糊PID控制算法应用于空燃比控制中,以适应系统的非线性;然后针对单缸机系统中固有的时滞环节提出一种动态时滞补偿器,以降低时滞环节对系统的影响;再将该时滞补偿器耦合于模糊PID控制器中,应用于单缸机瞬态工况下的空燃比控制.仿真结果表明,改进的模糊PID控制器不仅能补偿系统中时滞环节带来的非最小相位影响,而且能很好地适应发动机系统的非线性特征,从而使控制系统的稳定性、准确性、快速性均得到了很大的改善.     

神经元网络型辨识器与控制器

针对石油化学工业中的某一典型对象即具有严重非线性和纯滞后特性的三阶非最小相位系统，介绍利用神经元网络（ＡＮＮ）构成的辨识器和控制器的原理、构成以及仿真结果，并给出了作者对神经元网络型辨识器与控制器的分析和建议．     

多项式方程法在水轮发电机调速器中的应用

PID控制、最少拍控制均存在对系统参数敏感的问题,对于水轮发电机组具有参数时变性和非最小相位特性这样的系统,上述2种控制都难以达到满意的控制效果,但通过对PID控制过程的数据挖掘,用MATLAB中的regress函数可得到控制器的线性解析式,这个多项式方程包含了PID控制规律,但又具有对系统参数不敏感的特点,应用于水轮...