用于二阶加纯滞后过程的IMC-PID控制器的研究

研究了用于二阶加纯滞后过程（ＳＯＰＤＴ）的ＩＭＣ－ＰＩＤ控制系统。对纯滞后采用一阶或非对称二阶Ｐａｄｅ近似,给出了结构均为简单的二阶ＩＭＣ－ＰＩＤ控制器,且只需调整一个参数。结果表明：与采用其它经典ＰＩＤ控制器参数整定方法的系统相比,控制系统的性能指标和鲁棒性得到了很大的改善。     

鲁棒PID参数整定方法

在PID参数整定中充分考虑被控对象的不确定性信息，提出了基于MiniMax原则和EISE指标的鲁棒PID参数整定方法。根据PID闭环控制系统的特性，在MiniMax求解中，采用空间分隔的方法解决了SQP存在的局部极值问题。仿真表明鲁棒PID在被控对象动态特性发生很大变化时仍可以保持较好的控制品质。     

反向响应时滞过程PID控制器设计新方法

基于常规单位反馈控制结构，研究了工业中常见的反向响应过程的特性，给出了PID控制器的解析设计新方法．通过提出期望闭环传递函数．解析地推导出PID控制器的形式，同时分析了闭环控制系统所能达到的控制性能和鲁棒稳定性．由此给出了控制器参数的调节规则．该PID控制器的突出优点是可以进行单参数整定，通过单调地调节控制器参数，实现闭环系统的标称性能和鲁棒稳定性之间的最佳折衷．仿真实例验证了该方法优于其他方法．     

时滞不稳定系统的串级内模控制

对于工业控制过程中的时滞不稳定过程,提出串级内模控制设计方法.为避免开环不稳定极点对系统的稳定鲁棒性和抑制扰动能力的影响,对控制器进行了稳定鲁棒性以及抑制扰动能力的分别设计,首先利用反馈方法整定内环的不稳定系统,然后设计前馈-反馈控制来抑制被控过程的扰动;最后使用内模控制方法对时滞被控过程进行串级外环控制,以达到对给定值的跟踪.仿真结果表明所提出的控制方法能很好地解决稳定鲁棒性和抑制扰动的均衡,且对于控制系统中过程变化引起的模型失配,可通过调整内模控制器的滤波器时间常数λ来提高控制系统的鲁棒性.     

时滞系统增益自适应内模PID控制

为解决典型工业过程中大时滞系统难于控制的问题,提出一种增益自适应内模PID(Proportional Integral Differential)控制方法.对时滞系统纯滞后环节一阶Pade逼近后,由内模整定得到PID控制器的参数整定值,再应用Adaline人工神经网络动态获取被控对象的增益,从而自动调节控制器的比例系数.由仿真结果可见,当增益自适应控制方法投入跟踪后,超调从投入前的23%减为投入后的9%,该控制方法能克服增益变化对系统控制性能的影响,显著改善控制品质.     

一阶不稳定时滞过程的二自由度PID控制

针对一阶不稳定时滞过程,提出一种基于灵敏度函数的二自由度PID控制器整定策略.首先利用内环反馈得到稳定的广义被控过程的模型,然后基于灵敏度函数利用鲁棒分析方法整定二自由度PID控制器的参数.该方法使系统具有良好的目标值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性,并且参数调整方便.仿真结果表明该控制方法的有效性.     

基于内模控制原理整定PID参数

针对一类不稳定时滞过程，采用双环控制结构，首先使广义对象（内环）稳定，然后根据内模控制原理设计外环控制器，得到等效的PID控制器参数的整定方法．仿真结果表明，整定后的系统不但具有良好的鲁棒性，而且调节快速．适合于工程实际应用．     

FOPDT的模型不确定性界和内模控制器鲁棒性能设计

给出了一种求取一阶加纯滞后对象(FOPDT)不确定性界的方法,与Laughlin等人提出的方法相比,具有高精确度和广泛的应用范围。将文中给出的模型不确定性界应用于按鲁棒性能要求的内模控制器设计,取得了令人满意的结果。     

基于数据挖掘的IMC-PID在线自整定算法的实现

提出了利用过程历史数据自动进行数据挖掘的PID参数在线自整定算法。算法以PID回路的动态响应特性为依据,通过给定ε-不敏感损失函数、辨识信任度函数,从可行数据集中选取有效数据集,以此作为回路参数自整定的有效数据。为确保PID控制尽可能达到最佳性能和鲁棒性,提出了基于对象组进行IMC-PID参数整定的方法。算法已应用于多个生产装置上,实际的投运结果表明,这种算法具有简便易用,推广能力强等特点,是PID参数整定算法中一种切实可行的算法。     

高阶反向响应过程的分数阶PID控制器设计

针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效降低了控制器整定的复杂度,并根据最大灵敏度指标推导出控制器参数整定的解析表达式,克服了参数选择的盲目性.仿真结果表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟踪、扰动抑制特性以及克服参数摄动的鲁棒性.     

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.     

有控制输出限幅的智能内模控制器的一种改进

内模控制自提出以来，以其设计简单、参数调节直观等特点得到了广泛的应用，但在实际应用中必须考虑控制量受限，本文提出了一种处理控制量受限问题的改进方法，该方法基于模型预测，可获得比简单的一步预测更好的控制效果。     

纸张定量的自校正广义预测控制

本文提出采用自校正广义预测控制的方法实现纸张的定量控制，推导了有色噪声情况下的广义预测控制算法，利用增广最小二乘参数估计实现纸张定量的自校正广义预测控制，经对纸机不同工况的模型仿具计算，得到了鲁棒性强，控制性能好的满意结果。     

比例因子的选择对模糊控制器鲁棒性的影响

分析了比例因子与系统性能的关系,通过仿真实验研究了比例因子对模糊控制器鲁棒性的影响．实验结果表明,合理选择模糊控制器的比例因子能保证在被控对象的参数变化较大的情况下满足设计要求．在此基础上,提出了模糊控制器的设计和调整的指导性方法．     

Robust Stabilization of Delayed Systems with Rank-1 Type Uncertainties

This paper deals with the problem of robust stabilizationfor the systems with rank-1 type uncertainties and mul-tiple state delay.Firstly,a new delay-dependent crite-ria is presented for unforced normal delayed system to bestable.Based on the obtained criteria,a new LMI ap-proach is developed for robust stabilization of a class ofuncertain delay systems via linear memoryless state feed-back control law.The results depend on the size of thedelays and are given in terms of linear matrix inequali-ties.And so no tuning procedure for scalars and/or ma-trices is required and the results are less conservativethan those of delay-independent.Finally,an illustra-tive example is presented.     

极点配置自校正鲁棒控制算法

从极点配置自校正控制和鲁棒估计与控制相结合的角度出发，研究出一种当输入信号和对象参数在较大范围内变化时有较好鲁棒性能的控制算法。并通过仿真对算法的有效性进行了验证。