多变量解耦控制系统设计与仿真

工业生产过程中,被控系统越来越复杂,需要控制的变量通常不止一对,而且相互耦合,较成熟的线性多变量控制理论与设计方法已难以满足实际的多变量生产过程控制。本文针对多变量强耦合带有延迟环节的被控系统,研究了一种简化的串联前馈补偿解耦控制器设计方法。根据被控对象的辨识模型,设计串联前馈补偿解耦器,使系统解耦成单输入单输出模型,进而分别对解耦后输入输出模型设计PID控制器,整定PID控制器参数。仿真结果表明该方法具有较好的解耦能力和鲁棒性,算法简单,易于实现。     

多变量解耦控制系统设计与仿真北大核心CSCD

工业生产过程中,被控系统越来越复杂,需要控制的变量通常不止一对,而且相互耦合,较成熟的线性多变量控制理论与设计方法已难以满足实际的多变量生产过程控制。本文针对多变量强耦合带有延迟环节的被控系统,研究了一种简化的串联前馈补偿解耦控制器设计方法。根据被控对象的辨识模型,设计串联前馈补偿解耦器,使系统解耦成单输入单输出模型,进而分别对解耦后输入输出模型设计PID控制器,整定PID控制器参数。仿真结果表明该方法具有较好的解耦能力和鲁棒性,算法简单,易于实现。     

基于模糊PID控制器的协调控制系统优化

火力发电厂在我国电力工业中占有主要地位,大型火电单元机组的协调控制对象是一个多变量、强耦合的控制对象,针对此对象设计合适的解耦控制器是急需解决的问题.本文结合以1000MW机组作为具体模型,分别采用常规PID协调控制方式和参数自整定模糊PID解耦协调控制方式对全工况下的协调控制系统进行仿真研究,在线对PID参数进行整定,通过仿真结果进一步比较,可以看出,该方法可以很好的对单元机组协调系统进行控制,并能使控制系统的性能得到完善.     

球磨机制粉系统参数自整定PID解耦控制器

针对球团厂钢球磨煤制粉系统具有多变量强耦合、时滞、非线性以及生产工况变化大的复杂性,已有的控制方法难以满足其控制要求的现状,以磨煤机的数学模型为依据,提出了一种新型的多变量PID解耦控制策略.该控制系统由比例因子模糊自整定单元、PID控制器和基于对角矩阵法的解耦补偿器组成;PID控制器参数由粒子群算法进行优化.仿真结果表明,所建模型和所提控制方法的有效性.该方法可在大范围内解决系统的非线性和强耦合问题,具有较强的鲁棒性和运行工况适应性.     

可控受限多变量耦合系统的智能控制

针对可控受限多变量耦合系统,提出了一种基于对角递归神经网络(DRNN)整定的PID混合解耦控制。采用对角递归神经网络来辨识系统模型,进而对PID控制器参数进行整定,实现多变量解耦控制。通过对多变量耦合控制系统的设计和实时控制,实际控制结果达到了解耦控制的要求,并具有无超调、响应速度快、控制精度高等特点。     

基于自抗扰方法的单元机组协调系统设计

针对燃煤大型火电机组运行过程中普遍存在的煤质变化及外界不确定性扰动频繁,控制对象复杂等特性造成的常规协调控制策略无法满足电网自动化负荷控制要求的问题,提出了一种具有前馈补偿和近似静态单向解耦控制结构的机炉协调自抗扰控制策略。该控制策略在自抗扰控制器对扰动的跟踪补偿作用下可以使机组协调控制系统在汽机-锅炉控制回路强耦合和外部干扰的影响下实现对电网负荷指令的快速稳定跟踪,并且对机组运行工况和模型不确定性有很强的鲁棒性。仿真结果表明,在协调控制系统功率扰动和给煤机转速扰动及模型参数摄动影响下,单元机组依然具有良好的动态特性。     

基于单神经元PID的航空发动机解耦控制

将神经网络应用到PID控制器的参数整定过程中,提出了一种基于改进单神经元PID的航空发动机解耦控制方法,通过在航空涡扇发动机多变量控制系统中的应用,得出了实际的仿真结果及结论。仿真结果表明,该改进单神经元PID解耦控制方法与传统的PID多变量解耦相比,具有响应速度快,自适应能力强,抗干扰能力强,实现简单的优点,因而可以广泛的应用于非线性系统的解耦控制中。     

立方体机器人自抗扰平衡控制方法

针对立方体机器人动力学模型多变量、强耦合的问题,提出一种基于自抗扰控制的平衡控制器设计方法.引入虚拟控制量,并在控制量与输出向量之间并行地嵌入多个自抗扰控制器,从而实现对多变量系统的解耦控制,将系统的动态耦合和外部扰动视为各自通道上的自抗扰控制器的总扰动,在为期望姿态安排过渡过程基础上,设计扩张状态观测器对总扰动进行估计并实时补偿.综合采用经验试凑法和带宽法对控制器参数进行整定,对自抗扰控制器系统进行稳定控制、姿态跟踪、抗扰性和鲁棒性实验,并与PID控制系统进行定量对比分析.仿真结果表明,所设计的自抗扰控制器不仅能有效实现立方体机器人的平衡控制,而且较PID控制器具有更好的响应速度、控制精度和强鲁棒性.     

电渣重熔过程的建模及智能控制方法

针对电渣炉系统是一个多变量耦合、时滞、参数时变的复杂被控对象,系统难以控制的缺陷,通过大量实验和分析,确立了熔速、磁性调压与二次电压、熔炼电流的相互关系,建立起工程化的控制模型,并提出一种智能控制方法,包括多变量解耦控制策略、滞后时间模糊自整定和粒子群优化算法整定PID控制器参数.工业应用表明,该方法克服了电渣炉的非线性和强耦合,控制精度高,具有较强的鲁棒性和适应性.     

基于多模型和SVM逆系统单元机组解耦控制

火力单元机组协调控制系统是一个多变量、强耦合的控制系统,具有非线性、耦合和延迟等特性,其性能直接影响单元机组运行的安全性和经济性.为了有效解决火力单元机组协调控制系统的耦合特性和动态非线性,设计了基于多模型和支持向量机(SVM)逆系统的解耦控制方法,并进行了相应实验研究.针对一个300 MW单元机组的试验仿真模型,得到单元机组在5个典型工作点的线性化模型,然后对每个线性化模型分别设计SVM逆模型及其动态PID控制器,进而用模型线性组合成多模型全局控制系统.通过加权多项式选取合成的多模型控制方法,可以解决负荷大范围变化引起的非线性问题;支持向量机与逆系统的结合能很好地解决非线性系统的强耦合问题.仿真研究证明了这种控制算法设计的有效性和优越性.     

智能控制与常规控制

智能控制是在常规控制理论与技术基础上的进一步发展与提高,目的是在非结构化、不确 定性与控制对象有强相互作用的环境中实现过程任务(追求目标)的闭环自动控制.虽然传统 人工智能方法应用于实际控制问题有很大困难,但是把对复杂环境建模的严格数学方法研究 同人工智能中新兴学派思想的研究紧密结合起来,有可能导致新的智能控制体系结构的产生 和发展.这种研究将会在"自上而下"和"自下而上"两个方向的交汇处取得重大突破.     

局域网的安全控制与病毒防治

网络技术的发展,给局域网带来了很大的安全威胁,本文介绍了局域网安全控制的策略及局域网病毒防治的基本模型。     

基于可拓控制的离散变结构系统的组合控制

提出了一种新的离散变结构系统组合控制策略和一种改进的变速趋近律.众所周知,由于变结构控制系统中存在高频抖振,这一现象限制了变结构控制方法在各种工程设计领域中的应用.新的离散变结构系统组合控制策略的目的是使系统在最短的时间内完成正常运动从而系统的鲁棒性得以提高.对于滑动模态的到达问题,提出了基于改进的变速趋近率、指数趋近率和可拓控制的组合控制策略.这种新的控制策略能有效地削弱抖振提高系统的动态性能.最后通过将传统组合控制策略与所提出的组合控制策略仿真比较,其结果表明新的组合控制策略能够获得令人满意的结果.     

基于在线LS-SVM的逆模/PID复合控制

针对最小二乘支持向量机(LS-SVM)无法在线建模的问题,提出了一种基于在线LS-SVM回归的非线性逆模型建立方法。在线LS-SVM能够跟踪时变非线性系统的动态特性,当系统参数随时间变化时仍然有效。在前馈控制中,在线LS-SVM建立系统逆模型,并与PID反馈控制相结合构成复合控制方法,应用于较一般的离散非线性系统。仿真结果表明,采用在线LS-SVM建立非线性系统的逆模型的方法有效,复合控制策略具有良好控制性能。     

网络控制系统的建模与控制方法研究

网络控制系统降低了电缆成本,易于系统诊断和维护,具有很大的灵活性,因此正逐渐应用于工业控制中.在网络控制系统中,不可避免地存在网络诱导时延,这降低了系统的性能甚至使系统变得不稳定.本文研究了系统建模,控制等问题.系统仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

网络控制系统的分析与控制

网络控制系统是指通过网络形成闭环的实时反馈控制系统.针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统,研究了其建模、稳定性分析与控制器设计的问题.所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延,既可以是定常的也可以是时变的;随机丢包过程是具有普遍意义的任意丢包过程,其数字特征不必先验得到.运用Lyapunov方法,得...     

智能控制在城市交通控制中的应用

介绍了自适应神经模糊推理系统的结构,以及用MATLAB模糊工具箱提供的ANFIS应用工具仿真,完成训练模糊神经网络,将智能控制应用在城市交通控制中。     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

烤箱温度控制系统的模糊PID控制

通过与单纯的模糊控制和单纯的PID控制相比，采用模糊PID控制烤箱温度系统可以明显改善系统的稳态性能以及稳态响应。     

模糊控制理论在微网控制技术中的应用

微网控制策略是微网技术中最重要组成部分。由于各种分布式电源发电机制和环境不同,所需控制策略也不同。针对风力发电机、光伏发电等新能源发电具有间歇性,本文将模糊控制理论运用于控制系统中,利用参考电流和误差电流控制滞环环宽,使开关频率得到很好控制,从而有效控制了逆变器的输出电流。通过MATLAB/SIMULINK以及模糊控制块仿真,证明系统鲁棒性强,能提高电流跟踪精度和降低谐波,干扰和参数变化对其控制效果的影响减弱。