纸浆浓度的Smith预估器神经元自适应控制

针对纸浆浓度控制系统具有大纯滞后和模型不确定的特性，提出将神经元PID控制和Smith预估控制相结合的控制策略。该控制系统既具有Smith预估补偿控制的优点又有神经元自学习、自适应的能力。仿真实验结果表明该方法可以提高系统的控制品质，证实了这种方法的可行性。     

基于Smith预估器的单神经元PSD自适应主汽温控制

针对电厂中主汽温控制系统具有大滞后、非线性的特点,提出了一种新的基于 Smith 预估器的单神经元 PSD 自适应控制算法,即由 Smith 预估器和单神经元 PSD 自适应控制器组合的复合控制。并且利用Lyapunov 稳定性理论证明了单神经元自适应控制器的稳定性。实验结果表明,这种控制方式具有较好的自适应性和鲁棒性。     

时滞系统Fuzzy—Smith控制的仿真研究

针对时滞对象,把Smith预估控制原理和模糊控制器结合起来,即在Smith预估控制系统中控制器采用模糊控制器.仿真结果表明,所采用的方法能有效克服普通模糊控制算法不适应时滞系统控制和常规Smith预估控制算法过分依赖模型精度的缺陷,提高普通模糊控制器对时滞系统的控制能力,同时该算法具有很强的鲁棒性和良好的控制品质.     

增益和相位补偿的双模Smith预估控制算法

针对具有大滞后和大惯性的难控对象,在常规Smith预估控制的基础上加入了P-PID双模控制来提高系统的初期响应速度和减小过大的超调,并提出了带增益和相位补偿的双模Smith预估控制算法.仿真结果表明:当对象模型失配时,该算法能有效改进Smith预估控制的效果,提高系统的自适应能力.     

基于改进Smith预估控制器的温控系统

为了提高生化分析仪温度控制的效果,使用改进的Smith预估控制方法对设备进行控制,该控制方法兼具了Smith预估控制稳定性和动态性能的优点,并在鲁棒性上更优于传统的Smith预估控制器。通过分段预测方法来保持时变系统的稳定性。仿真和实验结果表明:该控制方法有更好的控制效果;实验结果在37℃的设定温度下,系统超调量为0.95%,稳态精度为0.5%,调节时间为230 s,满足仪器的温度控制的超调量、控制精度、调节时间的要求。     

增益和相位补偿的双模Smith预估控制算法

针对具有大滞后和大惯性的难控对象,在常规Smith预估控制的基础上加入了p-PID双模控制来提高系统的初期响应速度和减小过大的超调,并提出了带增益和相位补偿的双模Smith预沾控制算法．仿真结果表明：当对象模型失配时,该算法能有效改进Smith预估控制的效果,提高系统的自适应能力．     

纯滞后系统的模糊复合控制方法

针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Smith预估算法以及模糊控制的不足,由此提出了一种新的模糊复合型控制器,该控制器是基于Smith预估的模糊-PID控制器,利用Smith预估算法克服纯滞后,利用模糊控制来提高系统的鲁棒性,而在稳态阶段则切换为PID控制来提高控制精度.在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明该复合型控制器既具有模糊控制较强的鲁棒性,又具有PID控制精度高的特点,尤其是在模型失配时表现出良好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种实用而简便的控制方法.     

无辨识自适应算法的大滞后对象的控制方法

在实际工业生产中 ,由于对象纯滞后的存在 ,降低了控制系统的稳定性 ,使控制品质下降 ,对控制系统极为不利。对大滞后对象 ,Smith预估控制是一种重要方法 ,但常规Smith预估控制对模型的误差 (包括时间延迟的估计误差 )十分敏感 ,不适用于具有时变时延参数的系统。因此 ,常规Smith预估控制策略难以广泛用于工业控制 ,但该方法仍然得到了控制界的广泛认可。无辨识自适应控制是Marsik和Strejc提出的一种无需辨识系统参数的自适应控制算法 ,该算法简单、鲁棒性强 ,只需在线检测过程的实际输出及期望输出便可形成具有较好动态性能指标的自适应控制系统 ,但是该方法不能解决大滞后问题。借鉴无辨识自适应控制的思想和神经网络强的函数逼近能力 ,首先用一个神经网络来构成被控对象的Smith预估模型 ,然后利用无辨识自适应控制算法设计了一种适用于大滞后对象的控制器 ,两者结合 ,提出了一种简单、实用、鲁棒性强的大滞后对象控制的新方法     

纯滞后串级控制系统的两级Smith预估补偿

对副环中含有大滞后的串级控制系统,提出了两级Smith预估补偿的控制方法。其一,在副回路中加入Smith预估器将滞后提到副环的外部;其二,在主回路中再加入Smith预估器消除滞后对整个系统的影响。仿真结果表明,采用该方法将将使系统的性能指标显著提高。     

基于Smith预估的纯滞后系统的控制

针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Dahlin算法和Smith预估算法的特点,指出只要对Smith预估控制器进行适当的设计,就能等效于Dahlin算法.提出了利用Smith预估器补偿时间滞后,按Dahlin算法原理设计控制器的Dahlin～Smith算法和将Smith预估系统结构变换为内模控制器(IMC)结构,再按内模控制原理进行控制器设计的IMC-Smith算法.在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明,所提出的新控制算法在系统模型不精确的情况下,具有更好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种比较实用的控制方法.     

过热汽温Smith串级控制系统及参数整定

捷制６７０ｔ／ｈ直流炉过热汽温控制系统改造方案,采用了由常规串级控制系统和本文提出的Ｓｍｉｔｈ串级控制系统构成的双结构控制方式,并得到了成功应用。对ＩＮ－ＦＩ９０Ｓｍｉｔｈ预估控制功能码及Ｓｍｉｔｈ预估串级控制系统的工作原理、参数整定方法进行了介绍和分析。     

基于神经网络的时变大滞后系统的Smith预估控制

针对大滞后不确定系统提出了一种基于人工神经网络的改进型smith预估控制方案，设计了一个基于神经网络的补偿器来克服不确定的大延迟对控制性能的不利影响，解决了传统smith预估控制鲁棒性差及需要预先知道受控对象精确数学模型的问题。数字仿真结果表明，此方案可以在被控对象数学模型未知的情况下对时滞对象进行控制，特别是当时滞对象的特性发生变化时，具有较好的适应性，控制效果远远优于普通Smith预估控制。     

基于神经网络的时变大滞后系统的Smith预估控制

针对大滞后不确定系统提出了一种基于人工神经网络的改进型 smith 预估控制方案,设计了一个基于神经网络的补偿器来克服不确定的大延迟对控制性能的不利影响,解决了传统 Smith 预估控制鲁棒性差及需要预先知道受控对象精确数学模型的问题.数字仿真结果表明,此方案可以在被控对象数学模型未知的情况下对时滞对象进行控制,特别是当时滞对象的特性发生变化时,具有较好的适应性,控制效果远远优于普通 Smith 预估控制.     

异步电动机的单神经元模糊自适应控制

针对异步电动机矢量控制中PI控制器自适应能力较弱的问题,提出了用单神经元模糊自适应控制器代替转速PI调节器和磁链PI调节器的方法,并基于梯度下降法和单神经元自适应模糊控制原理,将增量式PI控制算法和单神经元自适应学习规则相结合,通过模糊控制修正单神经元的比例系数,提高单神经元模糊自适应控制器参数在线调整能力。为验证单神经元模糊自适应控制器的性能,对系统进行仿真实验。仿真结果表明,采用单神经元模糊自适应控制策略,其控制效果优于传统矢量控制,系统的动态和静态性能比较好,而且控制器对电动机转子电阻变化有较好的鲁棒性。该控制方法具有较好的控制性能,使异步电动机控制系统具有较强的自适应能力。     

Tuning of fuzzy PID controller for Smith predictor

An analytical tuning method was proposed for fuzzy PID controller used in Smith predictor in order to extend its application and improve its robustness. The fuzzy PID controller was expressed as a sliding mode control. Based on Lyapunov theory, Smith predictor was analyzed in time domain. The parameters of the fuzzy PID controller can be obtained using traditional linear control theory and sliding mode control theory. The simulation experiments were implemented. The simulation results show that the control performance, robustness and stability of the fuzzy PID controller are better than those of the PID controller in Smith predictor.     

长时滞网络控制系统的Smith预估模糊PI控制器的设计

随着控制系统规模的不断扩大,控制网络的应用越来越广泛,由此产生了网络控制系统.在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免的使系统中存在网络所诱导的时延,它是导致系统性能下降甚至不稳定的一个潜在因素.针对网络所诱导的长时延,将Smith预估器应用到网络控制系统中,并通过与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,设计出的控制器使闭环系统具有较好的性能和稳定性,并对于模型失配的情况具有较高的鲁棒性.仿真结果表明了所提出方法的有效性.     

PSO算法在Smith-PID控制器参数整定与优化中的应用研究

大部分工业过程的控制对象通常具有纯滞后环节,常规的Smith-PID控制很难取得预期的效果。针对传统Smith-PID控制需要精确数学模型且不适应参数变化纯滞后系统的缺陷,在继电整定的基础上,提出了用PSO算法来整定和优化Smith-PID参数,削弱了Smith-PID控制对于对象参数精确性的要求,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提出的Smith-PID参数整定方法有较强的鲁棒性和较好动静态性能。     

基于单神经元自适应PID的煤气混合解耦控制

针对煤气混合加压过程中混合煤气压力和热值控制问题具有强耦合、非线性和较大时滞的特点,利用单神经元自适应PID控制器具有参数自学习能力,提出一种单神经元自适应PID解耦控制方法。仿真结果证明了设计方案比传统的控制方案具有较好的动态性能,验证该方法的可行性。     

PSO算法在Smith-PID控制器参数整定与优化中的应用研究

大部分工业过程的控制对象通常具有纯滞后环节,常规的Smith-PID控制很难取得预期的效果。针对传统Smith-PID控制需要精确数学模型且不适应参数变化纯滞后系统的缺陷,在继电整定的基础上,提出了用PSO算法来整定和优化Smith-PID参数,削弱了Smith-PID控制对于对象参数精确性的要求,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提出的Smith-PID参数整定方法有较强的鲁棒性和较好动静态性能。     

Design of decoupling Smith control for multivariable system with time delays

In order to solve the decoupling control problem of multivariable system with time delays, a new decoupling Smith control method for multivariable system with time delays was proposed. Firstly, the decoupler based on the adjoint matrix of the multivariable system model with time delays was introduced, and the decoupled models were reduced to first-order plus time delay models by analyzing the amplitude-frequency and phase-frequency characteristics. Secondly, according to the closed-loop characteristic equation of Smith predictor structure, proportion integration (PI) controllers were designed following the principle of pole assignment for Butterworth filter. Finally, using small-gain theorem and Nyquist stability criterion, sufficient and necessary conditions for robust stability were analyzed with multiplicative uncertainties, which could be encountered frequently in practice. The result shows that the method proposed has superiority for response speed and load disturbance rejection performance.