一类大时滞过程内模预测控制系统整定

带有大时滞的非自衡单容过程是一类常见的工业过程,也是比较难以控制的一类过程。针对积分加大时滞模型,采用了新型内模预测控制系统结构,给出了在希望的幅值和相角裕量下PI控制器参数的整定方法。设计例子与仿真结果表明,该整定方法具有良好的应用价值。     

SISO大时滞过程双模糊控制器研究

对SISO大时滞对象，提出用双模糊控制器方案，即用跟踪模糊控制器和扰动模糊控制器实现控制。它使设定值响应与扰动响应分离，从而可同时获得良好的设定值跟踪响应和抗扰动响应。本文控制方案对对象模型不敏感，适应性强，鲁棒性好，仿真结果表明了本设计方案的可行性和有效性。     

一类大时滞过程的内模预测控制

基于内模预测控制结构 ,讨论了一类大时滞过程内模控制系统的设计方法与步骤。通过对 2种常用过程模型的实例设计与仿真 ,研究了各参数不匹配时系统的动态特性 ,给出了如何合理调整可实现因子参数的方法 ,使模型失配时 ,系统具有满意的动态特性。仿真研究表明 ,大时滞过程的内模控制具有一定的鲁棒性 ,且结构简单、易于设计与调试 ,从而有一定的应用价值。     

大时滞二阶过程内模预测控制系统设计

带有大时滞的双容过程是常见的二阶工业过程,由于过大的时滞使系统难以控制。针对一类带有大时滞的双容过程,采用内模控制系统结构,使系统具有良好的抗扰性和鲁棒牲。给出了在希望的幅值和相角裕量下控制器参数的计算方法。设计例子与仿真结果表明,根据该方法设计的系统有比较满意的稳定性和鲁棒性。     

大时滞过程的多模式智能控制

通过简要分析了常规控制的不足，提出了一种基于偏差特征信息的多模式智能控制算法，具有加速控制、减速控制、稳态激励控制三种控制模式.算法用加速控制来解决系统暂态响应的快速性的要求、用减速控制来解决系统暂态响应的平稳性要求、用稳态激励控制解决系统稳态的准确性要求.并把此算法应用于大时滞过程的控制，与多种大时滞控制算法作比较，仿真证明了此控制算法的优良性能.该算法结构简单，通用性强，使用调整方便.     

大时滞过程基于幅值和相角裕量的系统整定

带有大时滞的单容过程是常见的工业过程,也是较难控制的一类过程。本文针对大时滞的单容过程,采用内模预测控制系统结构,给出了在希望的幅值和相角裕量下PI控制器参数的整定方法。设计例子与仿真结果表明:根据该方法整定的系统有比较理想的稳定性和鲁棒性。     

双重积分时滞对象的二自由度IMC-PID控制

针对一类具有时滞的双重积分对象,根据内模控制理论提出一种二自由度IMC-PID控制器设计方法.所设计的控制器具有两个可调参数,而且被调节参数与系统性能直接相关,通过调节这两个参数,可使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性.仿真结果表明它的有效性.     

3D图形预测仿真及虚拟夹具的大时延遥操作技术

以空间机器人在轨服务为背景,建立了卫星在轨自维护系统的地面遥操作平台.远端由安装在卫星本体上的一个四自由度机器人和灵巧手的臂/手系统组成,当卫星出现故障时,遥操作者通过空间鼠标和力反馈数据手套分别控制远端的臂/手系统排除卫星故障,实现卫星的自我维护.对于地面-太空之间通讯的大时延,利用3D图形预测仿真技术克服时延的影响,并采用虚拟夹具法提高遥操作系统的安全性和操作性能.在大时延及变时延(约7 s)的条件下,实现了武汉遥操作哈尔滨的自维护机器人臂/手系统,成功地完成了打开太阳能帆板的典型卫星在轨维护任务,验证了该方法的有效性,为今后实际空间机器人的地面遥操作提供了经验.     

自动加药系统中模糊自整定PID控制方法的研究

提出利用模糊自整定PID控制器实现自动加药的方法,将控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了PID控制器参数在线自调整,完善了传统PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink结合起来,方便实现了自整定模糊PID控制系统的计算机仿真.仿真结果表明模糊自整定PID对被控系统的适应性强,鲁棒性好,超调小,反应时间快,能很好地适应现实生产过程中的控制要求.     

人工免疫控制器的设计及其控制效果的仿真

借鉴生物特异性免疫中T细胞、B细胞协同免疫机理,提出了一种免疫控制器,并将免疫控制器与PID控制器在系统输出控制能力、抗干扰能力、对象参数变化的适应能力等方面做了比较研究.结果表明这种免疫控制器较PID控制器性能优越.     

基于神经网络的不稳定时滞对象控制

针对过程控制工业中的一类不稳定时滞对象存在的难以稳定、鲁棒性差、对输入的变化和扰动十分敏感的问题,采用了基于神经网络的双自由度控制结构.在利用内环控制器镇定对象并且提高系统反应速度、减轻输出的振荡的同时,结合Guillermo等提出的比例-积分-微分(PID)参数镇定区域理论优化设计外环BP神经网络控制器的学习范围、学习方式和初始参数,改善系统设定值跟踪和扰动抑制的性能,提高系统鲁棒性.仿真结果表明,即使在建模有误差的情况下,该控制结构仍能比传统双自由度PID控制有更好的控制效果和鲁棒性.     

时滞反向响应过程的数字控制设计方法

基于单位反馈控制结构,提出了离散域中对于时滞反向响应过程的直接设计新方法.该方法分析了反向响应系统控制器输出的振铃问题,给出期望闭环传递函数,并由此推出数字控制器的结构;通过分析设计参数,给出控制器单一调节参数的整定规则和获得更好控制器输出的参数选取方法.通过对一高阶的时滞反向响应过程进行仿真实验比较,结果验证了所提出的方法在抑制振铃方面具有较为明显的优势.     

具有输入时滞的不确定系统鲁棒自适应控制

对带有输入时滞和状态时滞的线性不确定系统,利用系统将来的状态设计预估控制器,通过与之等价的因果控制器,给出积分形式的控制率,使得系统在自适应控制器的作用下渐近稳定。最后,通过数值算例说明在该控制器的作用下,系统的解趋于稳定的速度比在普通的状态反馈控制器作用下解趋于稳定的速度更快。     

具有时滞的不确定系统的变结构控制

针对具有输入控制时滞的不确定系统,提出了一种具有滑动模态的变结构控制。设计出了系统切换函数和控制律,用切换函数使滑动模态渐近稳定,用变化的不连续控制保证滑动模态的存在和削弱抖振。     

典型不稳定时滞对象的H∞最优灵敏度控制

针对典型不稳定对象推导了PID控制器整定公式，设计过程分为两步，首先根据闭环系统内稳定的定义推出镇定系统的充要条件，然后定义H∞最优性能指标，利用有理近惟逼近控制对象中的纯滞后进行控制器推导，在给出的例子中比较了新的控制器和其他控制器的性能.     

具有大纯滞后系统控制算法的研究

针对具有大纯滞后的系统,分析了Dahlin算法和Smith预估算法的原理,讨论了两者内在联系。经分析发现,在特定条件下,它们是完全等价的,都对纯滞后系统有补偿作用,并通过数字仿真证实了这一点。     

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．     

力觉临场感系统在时延下新的无源控制算法

通讯时延影响了力觉临场感系统的运行性能和稳定性。本文利用无源Ｎ端口网络的理论，分析了时延对力觉临场感系统的影响，提出了一套评价系统运行性能的计算方法，并以此为基础，给出了一种新的无源控制算法，既保证了系统的稳定性，又使得系统的运行性能最优。     

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.     

基于时滞补偿的气动系统位置控制仿真

为解决气动系统在控制过程中出现的时滞性、非线性性和外部干扰等问题,提出了一种基于时滞补偿的模糊比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)控制的策略.首先,分析气动系统的工作原理,建立气动系统的机理模型.其次,针对气动系统存在的时滞特性,在Smith预估器的结...