一种新的二自由度PID调节器设计方法

本文针对典型工业过程控制对象,扩展了基于干扰检测的控制思想,与二自由度PID控制相结合,提出了一种新的二自由度PID调节器的设计方法.所设计的调节器结构简单,参数整定方便,可使时滞和非时滞系统都具有良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,仿真研究结果表明了它的有效性.     

一种新的二自由度PID调节器设计方法

本文针对典型工业过程控制对象,扩展了基于干扰检测的控制思想,与二自由度PID控制相结合,提出了一种新的二自由度PID调节器的设计方法.所设计的调节器结构简单,参数整定方便,可使时滞和非时滞系统都具有良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,仿真研究结果表明了它的有效性.     

用于机器人末端残余振动控制的控制误差优化输入整形器

针对工业机器人关节柔性引起的末端执行器残余振动问题,提出一种基于控制误差优化输入整形器的振动控制算法。该算法结合零振动二阶微分输入整形器(ZVDD)方程和系统响应时滞时间方程,构建了关于整形器脉冲幅值参数的线性约束方程组;以整形后末端运动过程控制误差和定位误差为优化目标,建立了控制误差代价函数;利用拉格朗日乘子法解出脉冲幅值参数的表达式并进行迭代运算求得最优解;采用预测路径规划来补偿系统时滞时间。实验结果表明:所设计的控制误差优化输入整形器能将机器人J5轴末端残余振动加速度减少至整形前的11.7%,与ZVDD输入整形器相比能减少系统响应时滞时间约88%和最大过程控制误差约60.3%,与CEM输入整形器相比能减少定位误差约53.7%。该算法可以在有效抑制残余振动的基础上,减小传统输入整形器引起的系统响应时滞时间、末端运动过程控制误差和定位误差,对提高工业机器人的定位速度和精度具有一定的参考意义。     

一种具有大纯滞后系统的Smith控制

以水泥质量过程控制为背景，对大纯滞后系统的控制问题进行了深入的研究。在充分讨论Ｓｍｉｔｈ算法的基础上，提出了时滞跟踪的Ｓｍｉｔｈ算法。实验证明了新算法的优越性     

线性时滞系统的鲁棒稳定性

基于控制界研究较为活跃的领域之一即线性时滞系统的鲁棒稳定性，利用系统自身结构特征和信息的提取对系统进行了重新表达，利用系统自身的Lyapunov方程的对称解，采用放大矩阵不等式的方法，首先对线性时滞系统得到系统稳定的充分条件，进而给出判别不确定线性时滞系统的稳定性的充分条件，最后给出实例检验其有效性。给出的定理条件易于表达，由于参数少而容易检验。     

单自由度时滞系统振动主动控制

对单自由度时滞系统主动控制的最优控制方法和变结构控制方法进行了研究,给出了反馈增益的稳定性条件和最大时滞量的解析确定方法,并采用移相技术进行时滞补偿．算例结果显示,移相技术能够较好地对系统中的时滞进行补偿,时滞补偿变结构控制方法的控制效果优于时滞补偿最优控制方法．     

时滞系统的辨识及NARMA模型的修正

对现有神经网络对非线性时滞系统的时滞辨识方法进行了补充说明和分析，同时指出现有的NARMA模型修正方法对时滞系统的不当之处。以时滞系统神经网络预测控制为例，介绍了NARMA模型的正确修正方法，仿真证明了所提出的修正方法能获得好的控制性能及抗干扰能力。     

非线性时滞系统的自适应Backstepping控制

自适应Backstepping控制是当前自适应控制领域的前沿课题之一,在改善系统过渡品质方面表现出较大的潜力,它可以解决的一类系统不再满足长期以来难以克服的＂匹配条件＂。本文介绍了自适应Backstepping控制的基本方法及其在非线性时滞系统中的应用,该领域的国内外研究现状,存在的问题和可能的研究方向。     

温室营养液循环系统的动态矩阵控制研究

该文以番茄营养液栽培为例研究温室营养液循环过程控制 ,将动态矩阵控制引入营养液循环过程控制领域 ,并提出一种“模型改造”的方法 :将激励信号引入非自衡对象 ,使其变为一阶稳定系统。试验结果表明 ,动态矩阵控制可以将营养液中的离子浓度控制在设定值 ,具有较好的应用价值     

时滞马尔科夫跳变系统的分析与综合研究综述

马尔科夫跳变系统研究是控制与系统领域的重点和热点方向.过去20年来,时滞马尔科夫跳变系统的分析与综合问题得到了广泛研究,提出了许多重要的方法,得到了很多有价值的结论.简要介绍稳定性分析的Lyapunov-Krasovskii泛函方法的一般思想,然后针对不同的时滞马尔科夫跳变系统,概述稳定性分析、反馈镇定以及基于干扰抑制性能指标的控制和滤波的研究现状,最后给出未来可能的研究方向.     

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 .     

间歇过程复合迭代学习容错保性能控制器设计

针对具有执行器故障和状态时滞的间歇过程,主要考虑输出反馈与迭代学习控制相结合,即复合迭代学习可靠保性能控制器设计问题,将具有时滞的故障系统转化为等价的2D-FM模型的时滞系统,在等价模型基础上,提出了基于2D动态输出反馈的鲁棒迭代学习可靠保性能控制策略,建立了依赖于时滞、确保系统稳定且具有最优性能的充分条件,并提出具有拓展学习信息的鲁棒迭代学习容错保性能控制的优化设计算法,同时,考虑了时滞对系统稳定性及性能的影响,实现了当系统发生执行器失效故障且在故障允许范围内时闭环系统的平稳运行,并具有最优的控制性能.另外,以注射成型过程保压段的喷嘴压力设计控制律为例验证了所提方法的有效性.     

自适应预报过程状态的实时专家系统

通过把过程实时状态获取与预报过程未来状态相结合,预测过程的变化趋势,有效地克服滞后的影响,以增强专家系统的实时性,同时给出了一种实时状态的知识描述方法和结构形式。     

基于特征模型和模糊动态特征模型自适应控制方法的网络控制系统

针对网络控制系统模型参数选取困难的问题,利用特征模型和动态特征模型的自适应控制方法在实际工程中建模简单、控制精度较高的特点,以直流电机的网络控制系统为例,研究了具有时延和数据丢包网络情况下的网络控制系统,提出了基于特征模型的自适应控制方法和基于模糊动态特征模型的自适应控制方法.仿真结果表明:丢包率对特征模型控制器系统的影响较大,而网络延时对模糊动态特征模型控制器系统影响较大.所提两种方法均可有效保证网络控制系统的控制性能.     

考虑区域间互联电网时延差异性的分布式AGC方法

针对区域互联电网自动发电控制(AGC)过程中系统间传输时延的随机性与差异性问题,提出一种分布式模型预测控制(DMPC)方法.首先,在考虑互联电网区域时延存在差异性的前提下,构建互联电网AGC系统模型;然后,针对互联电网AGC系统的分布式特征,对DMPC方法进行讨论,分析在DMPC框架下时延的处理模式;最后,分别以阶跃与随机负荷曲线为扰动变量,获取互联电网频率控制效果曲线.仿真结果表明:在考虑区域间时延随机性与差异性的情况下,所提方法能够保证系统良好的动态响应性能,验证了此方法的可行性和有效性.     

加入滞后时间削弱器的大滞后系统的最优模糊PID控制

首先给大滞后系统加入滞后时间削弱器,将大滞后的对象演变成小滞后的对象,然后基于模糊控制原理、极小值原理和PID控制理论,设计一种最优模糊PID控制器对小滞后对象进行自适应控制.仿真结果表明,加入滞后时间削弱器能使大滞后系统更容易控制;最优模糊PID控制器比模糊PID控制器具有更好的抗干扰性和鲁棒性,且系统响应的上升时间和调节时间明显缩短.     

High-resolution short time interval measurement system implemented in a single FPGA chip

This study proposes a high-resolution short time interval measurement system based on the Vernier delay line (VDL) method. It should be noted that the programmable delay elements (PDEs) in the Xilinx field programmable gate arrays (FPGAs) provide a novel realization of delay lines. The delay lines can provide an accurate delay difference of 50 ps, which is process, voltage and temperature (PVT) invariant. An excellent consistency for the delay lines can be achieved by adjusting the timing and layout to minimize the measurement errors. The resolution achieved was 58 ps. Experimental results indicate a measurement standard deviation of 36 ps, a differential nonlinearity (DNL) of 36 ps and integral nonlinearity (INL) of 14 ps. The system features high accuracy, easy implementation and low cost.     

一个具有不确定参数的系统的脉冲滞后同步

本文讨论了一个具有传输信道时间延迟的系统的脉冲滞后同步问题，其中系统的参数是不确定的，当给定参数时，系统为混沌系统。利用脉冲控制的方法，证明了该混沌系统的实用稳定性问题，证明过程中考虑的Lyapunov函数更具有一般性。仿真结果验证了方法的有效性。     

时变分数时滞系统的最优预报自适应控制算法

在用广义模型描述被控过程的基础上,本文提出一个极点配置最优预报自校正PID控制算法,该算法兼有PID和自校正,以及克服时滞的最优预报器的特点。计算机数字仿真结果表明这种控制策略对具有未知或时变分数时滞系统是非常有效的。     

啤酒发酵温度多变量解耦控制算法

针对工业过程中常见的多变量时滞输入输出系统,基于常规PID控制和Smith补偿控制算法在处理大时滞、强耦合、多变量、不确定性对象的控制时效果不好的情况,提出了一种多变量解耦控制器的设计方法,该方法以控制器或者补偿器来消除系统各输入输出间的相互耦合和关联,是解决多变量控制问题的有效工具。用该方法针对多变量强耦合的啤酒发酵温度控制系统进行了设计和仿真研究,仿真结果证明了该方法的有效性。