基于2自由度Smith预估器的ABR业务拥塞检测与控制

针对在高速网络中,传播时延对二进制ABR(Available Bit Rate)业务网络流量控制的不利影响,提出了一个新颖的2自由度控制结构作为拥塞的判定机制.这种控制机制不仅能克服原标准明晰前向拥塞指示(EFCI)算法中因存在带磁滞环的非线性环节引起的大幅振荡,而且在较大时延情况下仍能保持很好的给定值响应和抗干扰性能,同时可简单直接地对流控系统进行设计和调节.仿真结果验证了该控制方案的优越性.     

典型二阶积分对象的鲁棒H∞ PID控制器的解析设计

针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象，根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法，并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件。通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制，从而优化闭环系统的标称性能。通过仿真实例验证了该方法的优越性。     

PID控制作用下一阶时滞系统的鲁棒稳定性分析

研究了PID控制作用下参数不确定一阶时滞系统的鲁棒稳定性问题.确定了一阶时滞系统能被PID控制器镇定的前提条件,利用双轨迹法的解析形式,给出了系统参数必须满足的几个稳定约束条件,证明了PID控制器对于一阶时滞系统的镇定始终是时滞相关的.依据所得到的稳定约束条件,通过具体的例子分别定量给出了3个对象参数中1个、2个和3个参数不确定3种情况下系统参数的鲁棒稳定域.     

线性时滞系统的P和PI控制器稳定参数集算法

针对任意阶线性时滞系统,提出了一种确定比例(P)控制器稳定参数集的解析算法.该算法基于Nyquist稳定判据,将控制参数的无限约束转化为有限约束,从而能够容易地确定P控制器的稳定参数集.然后应用该算法进一步讨论了比例积分(PI)控制器对线性时滞系统的镇定问题.稳定参数集的建立为时滞过程P和PI控制器的设计和在线调节提供了方便.该方法适用于任意阶的稳定、不稳定或非最小相位时滞过程.     

线性时滞系统的PID控制器稳定参数集算法

针对线性时滞系统提出了一种确定PID控制器稳定参数集算法.通过计算比例增益kp的稳定范围,遍历该范围内的每个kp值,确定微分增益kd和积分增益ki在二维平面内的稳定域,得到了完整的PID控制器稳定参数集.该方法为时滞系统的PID控制器设计和调节提供了基础.     

双回路控制系统PI/PID控制器的解析设计

针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路控制器,采用数学有理逼近的方法得到其实际可执行的PI/PID形式.分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出基于谱半径的稳定判据.通过仿真实例验证了文中方法相对于近期发展的数值化设计方法的优越性.     

鲁棒性可调的主动队列管理PI控制器的解析设计

针对主动队列管理控制系统,基于TCP/AQM控制结构提出一种解析地设计PI(Proportional Integral)控制器的方法.分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件.根据鲁棒控制H∞最优性能指标,引入动态解调因子设计控制器,采用数学有理逼近的方法得到其实际可执行的PI形式.该控制器由单参数调节,可以方便地实现系统标称性能和鲁棒性能的折中.通过仿真实例验证了所提出方法的优越性.     

一种新的继电自整定控制器设计方法

提出了一种改进的继电辨识方法,并在满足稳定裕量的前提下,推导出最优自整定控制器参数.提出了相角偏移的概念,有效地补偿继电实验振荡点和被控对象Nyquist曲线上临界点间的偏差,从而辨识出在重要频域范围内很好表示实际对象的二阶带时滞(SOPDT)模型,提高了辨识精度;通过在线计算该相角偏移,避免了测量先验信息的重复继电实验过程,大大缩短了调节时间.仿真结果验证了该算法的实用性和有效性.     

不稳定时滞过程的二自由度控制

针对不稳定时滞过程提出了一种二自由度控制系统，不仅将输入响应与干扰响应解耦，更重要的是结合了Guillermo等提出的镇定PID控制器理论以及内模控制方法，能够对时滞常数与不稳定时间常数之比小于2的对象进行有效的控制，仿真结果证明了该系统的有效性。     

PID Controller Stabilization for First-order Integral Processes with Time Delay

Due to the widespread application of the PID controller in industrial control systems, it is desirable to know the complete set of all the stabilizing PID controllers for a given plant before the controller design and tuning. In this paper, the stabilization problems of the classical proportionalintegral-derivative （PID） controller and the singleparameter PID controller （containing only one adjustable parameter） for integral processes with time delay are investigated, respectively. The complete set of stabilizing parameters of the classical PID controller is determined using a version of the Hermite-Biehler Theorem applicable to quasipolynomials. Since the stabilization problem of the singie-parameter PID controller cannot be treated by the Hermite-Biehler Theorem, a simple method called duallocus diagram is employed to derive the stabilizing range of the single-parameter PID controller. These results provide insight into the tuning of the PID controllers.