多区两级时滞对象自适应控制算法的研究

本文针对多区两级时滞加热炉对象,提出一种双闭环自适应控制算法。内环通过在线辨识第一级对象的脉冲响应序列,间接得出对象参数,用于实时修改内环PID调节器及Smith补偿器参数;外环采用非线性PI补偿控制,能保证第一级对象反应的快速性及稳定性,第二级对象动态响应性能好稳态精度高。     

时滞大惯性对象随动性能的改善

以时滞大惯性加热炉为被控对象,通过试验建模得到对象模型参数,应用Siemens S7-300自整定调节器和结构控制语言SCL构建Smith预估控制系统.研究常规单回路系统、常规Smith预估系统以及增益自适应Smith预估系统在时滞大惯性对象情况下的随动响应性能.实际运行表明,增益自适应Smith预估系统控制质量明显提高,尤其在对象参数与预估器参数失配后,能够有效地改善系统的随动响应和鲁棒性.     

用于时滞不确定系统的自适应Smith预估器

Smith预估器对模型的依赖性制约了它在实际中的应用 ,文中提出一种改进型Smith预估器 ,能在线地跟踪时滞不确定对象的时滞时间常数的变化引起的系统输出的变化 ,调节模型输出使得闭环系统稳定 ;而且 ,模型中不含有时滞环节 ,控制器只有一个调节参数 ,易于实现 ;对一大惯性、大时滞系统的仿真结果表明 ,改进算法较好地解决了Smith预估器的稳定性对模型时滞时间常数的依赖性问题 ,具有广泛的应用前景     

一类大时滞过程的预测PI控制器

针对较为常见的一类大时滞过程,提出了一种预测PI控制器.该控制器把PI控制器参数与Smith预估器参数有机结合起来,减少了控制器参数,从而避免了这些参数在整定时的相互影响,使得控制参数易于整定.仿真和应用结果均表明,该预测PI控制器在一类时滞过程控制中具有优良的性能.     

用于时滞不确定系统的自适应Smith预估器

Smith预估器对模型的依赖性制约了它在实际中的应用,文中提出一种改进型Smith预估器,能在线地跟踪时滞不确定对象的时滞时间常数的变化引起的系统输出的变化,调节模型输出使得闭环系统稳定,而且,模型中不含有时滞环节,控制器只有一个调节参,易于实现;对一大惯性、大时滞系统的仿真结果表明,改进算法较好地解决了Smith预估器的稳定性对模型时滞时常数的依赖性问题,具有广泛的应用前景。     

时滞参数不确定的专家Smith预估控制

论述Ｓｍｉｔｈ预估器的结构、模型精确时的Ｓｍｉｔｈ预估控制．针对时滞参数不确定时Ｓｍｉｔｈ预估器稳定性能变差,从理论上分析其原因,并提出采用专家方法实时调节控制参数,改善Ｓｍｉｔｈ预估控制的性能．仿真结果说明了本文提出的控制策略的有效性。     

不稳定和积分时滞过程的Smith预估器设计

针对不稳定和积分时滞过程，提出了一种设计修正的Smith预估器的新方法．首先利用内环控制器镇定不稳定或积分时滞过程，然后通过等效变换将修正的Smith预估器结构简化为内模控制（IMC）结构，并利用内模控制原理和积分平方误差（ISE）指标设计给定点跟踪控制器．最后，根据负载扰动下保持闭环系统稳定的要求，利用最佳相位裕度标准或Nyquist稳定性判据设计负载扰动控制器．多个仿真示例验证了该设计方法比现有的方法具有更好的动态特性与鲁棒性．     

时滞系统的一种Smith预估H∞鲁棒控制方法

提出一种基于Smith预估器的H∞ 鲁棒控制器的设计方法 .该方法用Smith预估器巧妙地将时滞过程的鲁棒性能问题转化为无时滞过程的鲁棒性能问题 ,简化了分析和综合 ,避免了时滞的分式近似 .理论分析及仿真结果表明该方法有效地克服了时滞 ,使系统的鲁棒性能得到了明显改善 .     

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...     

时滞系统的一种Smith预估H∞鲁棒控制方法

提出一种基于Smith预估器的H∞鲁棒控制器的设计方法.该方法用Smith预估器巧妙地将时滞过程的鲁棒性能问题转化为无时滞过程的鲁棒性能问题,简化了分析和综合,避免了时滞的分式近似.理论分析及仿真结果表明该方法有效地克服了时滞,使系统的鲁棒性能得到了明显改善.     

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。     

积分时滞过程的非线性比例控制

对积分时滞过程提出一种非线性比例控制算法,该算法只有一个可调参数,简单且实现容易。仿真结果显示该控制结构具有良好的设定值跟踪特性,并且对时滞偏差具有很强的鲁棒性能。最后简要讨论了抗负载干扰的性能。     

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。     

线性时滞系统的数字PID抗干扰控制

针对典型线性时滞系统的抗干扰控制问题，提出了一种数字PID控制方法。不采用传统的IMC结构，而是将输出信号直接加以比例控制之后，反馈至被控对象输入端，以消除定值负载干扰的影响。仿真结果显示，该方法具有较好的抗干扰性能。     

一类非自衡加滞后系统的免疫Smith控制

以不确定的非自衡大时滞过程为研究对象，把常规的Smith预估器嵌入双闭环预测控制系统中，并引用先进的免疫控制系统对控制器参数进行在线修正和调整，使系统达到了理想的控制效果。理论分析和仿真结果表明，这种控制方法不仅可以消除时滞给系统带来的不良影响，跟踪迅速，且鲁棒性好，能够有效地抑制干扰，使系统具有良好的动静态特性。     

一种多变量大滞后系统解耦设计方法

本文基于对角矩阵法和Ｓｍｉｔｈ预估器，提出了一种多变量大滞后系统的解耦控制设计方法。     

不确定系统的时滞观测器控制

分析了时滞观测器控制的基本算法,给出时滞观测器控制系统的结构。时滞观测器是利用系统过去的状态信息、状态变化的信息以及过去的激励信息来估计当前系统存在的不确定性、外部扰动。仿真结果表明,时滞观测器控制系统可以很好地抑制系统的不确定性以及所受的外部干扰。     

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.     

含控制延时的离散滑模变结构控制

讨论了变结构采样控制系统中离散滑动模态存在的条件和满足条件的变结构控制逻辑方程，提出了采样系统的控制延时问题及其数学描述，在此基础上，针对数字控制式调速系统，给出了含控制延时的离散滑模变结构控制器的设计方法，并进行了仿真验证。     

几种常用时延过程控制算法的比较与分析

文章介绍了常规PID控制、预测控制、模糊控制、Fuzzy-PID这4种不同控制算法的原理,并对它们的特点进行了分析与比较。通过仿真,比较这几种控制算法的控制效果发现:对大时延对象,常规的PID控制容易产生较大的超调,模糊控制器易产生振荡,而Fuzzy-PID控制算法和带预测功能的预测PI控制算法具有较好的性能。试验结果还表明,Fuzzy-PID和预测PI控制算法不仅产生超调小,而且具有较高的稳态控制精度,可广泛应用于工业现场大时延系统。