一类串级非线性系统的最优滑模控制器设计

对一类串级不确定非线性系统提出了一种基于SDRE控制的最优滑模控制方法.该方法采用2环控制结构，外环控制器的设计采用基于依赖状态的Riccati方程最优控制器，用以产生最优滑模面；内环控制器的设计采用滑动模控制以减小控制系统对参数变化、模型误差、外部干扰的敏感.设计的最优滑模控制器能使一类串级不确定系统具有鲁棒稳定性.同时，提出了2种求解依赖于状态的Riccati方程的方法.最后，通过仿真实例验证了该控制方法的有效性.     

并行串级控制系统及其性能分析

文章在对并行串级控制系统的结构进行介绍的基础上,重点分析系统的抗扰动性能,通过对系统特征参数λ的定性和定量分析,揭示了并行串级控制系统抗扰动原理,并进行仿真予以验证,同时给出了该系统的使用范围.     

一类非线性控制系统性能基准的估计

针对控制回路中同时存在控制阀摩擦和保护阀切换作用的非线性问题,提出了基于阈值含输入非线性自回归（TNARX）模型的控制性能基准估计方法.将系统的输入输出测量数据根据阈值划分后,在不同的局部数据空间上建立NARX模型,这些局部模型的组合用来描述整个非线性系统.利用合并方差准则组合这些局部模型的预测误差方差,从而估计出整个非线性系统的控制性能基准.通过与多项式自回归（PAR）模型、含输入的多项式自回归（PARX）模型和自激励阈值自回归（SETAR）模型的比较,表明TNARX模型可以得到较好的估计结果.仿真分析验证了该方法的有效性.     

一类不确定非线性系统的串级主动补偿控制

针对一类具有下三角结构的单输入单输出不确定非线性系统,研究其稳定控制问题.提出一种结构简单、收敛速度可控以及抗扰性能良好的基于Backstepping方法的串级主动补偿控制策略,实现了闭环系统的渐近稳定控制.为解决闭环系统中不确定非线性未知问题,设计一种新的观测器,使得这种观测器能够实时跟踪闭环系统的不确定非线性.通过引入奇异扰动性理论,给出了闭环系统稳定性分析.仿真实验结果验证了该控制方法的有效性.     

基于PLC的液位串级控制系统的设计

利用西门子S7-200可编程控制器(PLC)实现双容水箱液位串级PID控制系统,并利用MCGS组态软件制作远程操作和运行监控程序。实践证明,PLC和组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值。     

基于专家控制器的风力送丝串级控制系统

风力送丝系统是卷烟厂卷烟生产流程的关键环节之一。由于风力送丝系统具有负荷变化频繁、随机性、调控滞后等特点,加之扰动因素较多,常规的PID控制器往往难以胜任。采用专家控制与传统串级控制相结合的风力送丝系统自动控制方案,能有效地解决上述问题。在工程上,该方案成功实现了对安徽省某卷烟厂风力送丝自动控制系统,并取得了良好的控制效果。通过实践证明,该算法具有响应快、超调小、稳态精度高、抗干扰和自适应能力强等优点,对于工程技术人员如何利用高级控制方法实现控制目标具有较好的指导意义。     

带有界扰动的多输入非线性串级系统的控制

本文对一大类带有界扰动的多输入非线性串级系统,基于ｂａｃｋｓｔｅｐｐｉｎｇ递推设计方法,进行状态反馈控制设计。当状态反馈控制律作用于该系统时,系统的状态和控制是全局有界的,并且第１个子系统的状态能够收敛到原点的一个小邻域内。     

基于西门子S7-200PLC的液位串级控制系统

本文阐述了PLC实现双容液位串级控制系统的工作原理,并从系统组成、PLC工作流程、I/O口分配、控制方式以及人机监控界面设计等方面进行了详细论述。     

基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量,因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用.对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述,设计了双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性.     

火电机组协调系统的非线性串级控制研究

为了克服大型火电机组汽包型锅炉生产过程中存在的非线性强和指令响应慢的缺点,构造了一种非线性串级控制结构：外控制环以主汽压力为控制对象,将其控制器输出作为汽包压力设定值;内控制环则依据汽包压力与其设定值的偏差的大小调节锅炉的供给燃料量.仿真表明：与PI控制相比,在本设计系统的控制下,主汽压力的动态响应速度更快、超调量更小;当主汽压力受到0.1MW外扰作用及模型失配20%的情况时,非线性串级控制系统仍具有良好的大范围升、降负荷指令跟踪性能和稳定性.     

水温—循环水流量串级控制系统的实现

阐述了串级系统的结构与组成、控制规律.讨论模拟锅炉内胆水温与循环水流量构成的串级控制系统的实现过程.本设计以THSA-1型过程综合自动化控制系统实验台及其实验装置为平台,采用AI808P智能仪表对温度--流量串级控制系统进行控制,并通过MCGS组态软件进行上位机监控,在对水温与循环水流量串级控制系统分析的基础上,说明主副调节器参数改变对系统性能的影响、阶跃扰动作用于副对象和主对象时对系统的影响.最终实现了胆水温与循环水流量构成的串级控制系统的控制.     

固定床反应器基于改进混合模型的串级推断控制

提出了非绝热式固定床反应器基于改进混合模型的串级非线性推断控制策略。道德提出了邻二甲苯氧化非绝热式固定床反应器基于改进混合模型的推断估计器;然后设计了基于新型非线性自适应控制算法的副控制器和基于程序变增益ＰＩＤ的主控制器,同时设计了新型非线性滤波器以解决该反应器主回路比副回路响应快的问题;最后建立了该固定床反应器基于改进混合模型的串级非线性推断控制系统。仿真结果表明该推断估计器具有良好的静态、动态     

串级控制系统的几种典型应用

借助于几个典型应用,论述了串级控制系统的优点及适用对象,评述了该系统应用效果,表明串级控制系统能改善被控对象的动态特征,提高系统的控制质量,克服扰动等。在串级控制系统设计时的指导思想应该是:如用单回路回馈控制系统能满足生产要求,就不要用串级控制系统等复杂控制系统。同时,串级控制系统也并不是到处都适用的,在有些场合应用效果显著,而在另外一些场合应用效果并不一定理想。以下列举应用串级控制系统的一些场合。     

串级控制系统的几种典型应用

借助于几个典型应用,论述了串级控制系统的优点及适用对象,评述了该系统应用效果,表明串级控制系统能改善被控对象的动态特征,提高系统的控制质量,克服扰动等。在串级控制系统设计时的指导思想应该是：如用单回路回馈控制系统能满足生产要求,就不要用串级控制系统等复杂控制系统。同时,串级控制系统也并不是到处都适用的,在有些场合应用效果显著,而在另外一些场合应用效果并不一定理想。以下列举应用串级控制系统的一些场合。     

DMC-PID串级控制算法

把DMC控制和PID控制相结合,给出DMC-PID串级控制算法,该算法可作为PID控制的改进方案之一,仿真证明了该方法的有效性.     

串级与Smith预估补偿相结合的控制系统研究

针对包含大滞后环节的喷雾干燥炉控制质量不佳的问题,提出廉价的串级控制解决方案,在内环与外环均采用通用的PID控制器。生产实践表明,这种串级控制系统不仅具有低成本的特点而且具有较好的控制效果。     

串级过热气温控制系统分析

介绍了过热气温调节的任务和调节对象的动态特性,论述了串级过热气温调节系统的结构和原理,并对系统进行了仿真分析。     

燃气热泵系统中的串级模糊控制

为了设计燃气热泵系统的控制器,通过仿真试验对利用串级模糊控制时系统的动态响应过程进行了研究,介绍了串级模糊控制系统的结构和参数设计,并比较了串级PI控制和串级模糊控制两种策略下系统的阶跃响应,以及它们克服干扰的效果.结果表明,同串级PI控制相比,串级模糊控制在燃气发动机热泵系统中具有更好的控制效果--响应快并且超调小.     

DMC-PID串级控制在CVT速比控制系统中的应用

通过分析CVT速比控制系统的结构及基本控制原理,确定该系统具有时滞弱非线性特性,论述了常规PID控制算法以及单一的DMC控制算法应用于该系统的局限性.针对这一问题,设计了DMC-PID串级预测控制算法,该算法将经过PID校正的速比控制系统作为广义的控制对象,用DMC预测算法在线滚动优化控制参数,在优化过程中利用实测信息不断进行反馈校正,充分发挥DMC算法的超前预测性和强鲁棒性以及PID控制算法的抗干扰能力.台架实验结果表明,与常规的PID算法相比,该算法能有效减小速比跟踪过程中的波动,超调量由14%下降为4%,过渡时间由6 s缩短为4.5 s,提高了系统的动静态性能.     

基于HSIC的串级三冲量锅炉汽包水位控制系统

在对串级控制系统优点和PID与HSIC算法对比研究基础上,提出了主控制策略采用基于HSIC的锅炉汽包水位调节串级三冲量控制方案.研究了汽包液位控制的难点、锅炉水位三冲量系统结构、控制策略选取及HSIC控制算法.系统仿真研究指出主调节器使用HSIC的动态、静态控制品质比采用PID调节器控制的效果更好.系统初步调试表明:在串级三冲量锅炉汽包水位控制系统中的主调节器采用基于HSIC的控制更具实用价值.