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Siemenss7-300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时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。     

基于模型参考自适应的网络控制系统随机时延补偿

随机时延和数据丢包造成网络控制系统性能下降甚至使得系统不稳定.为了提高网络控制系统的动态性能,提出一种基于模型参考自适应控制的双端Smith预估随机时延补偿控制策略.首先,通过在控制器端和执行器端分别引入Smith预估器,将随机时延补偿控制问题转换为模型匹配问题.然后,设计模型参考自适应控制器使Smith预估模型和真实模型相匹配,实现对随机时延的完全补偿.仿真结果表明,提出的控制策略能够对网络时延进行有效补偿,且具有良好的实时性.     

串级控制与Smith预估器结构融合

对串级控制系统来说,一个快速内回路是至关重要的.当副回路存在较大纯滞后时,系统控制品质会很差.Smith预估器是用于解决大纯滞后对象的有效方法.本文提出了串级控制与Smith预估补偿相结合的控制策略.针对纯滞后问题,讨论了串级控制与Smith补偿的互补性.从理论和仿真两个方面讨论了这种系统相结合的可行性和应用价值.仿真结果的表明,这种控制系统抗二次干扰的能力大大提高,其鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制和单纯的串级控制.     

基于两级Smith预估的纯滞后系统串级模糊控制仿真

在工业过程中,纯滞后系统普遍存在.针对副回路中含有纯滞后的串级控制系统,对典型的PID串级控制系统加以改进,提出基于主副回路Smith预估补偿的串级模糊控制方法,在主副回路分别加入Smith预估器,并利用模糊控制器为主调节器.仿真结果表明,该种控制方法相比传统的PID串级控制方法具有更优的动态特性和鲁棒性.     

变论域模糊和Smith预估的免疫PID控制研究

针对具有时变、纯滞后的非线性系统,结合变论域自调整模糊和Smith预估控制方法,提出了一种新的基于变论域模糊和Smith预估的免疫PID控制器.通过改变模糊输入和输出变量的论域,使论域自调整模糊控制器用较少的控制规则实现了较高精度的控制,同时使用预估器预先估计出过程在基本扰动下的动态特性,使调节器提前动作,从而明显地减少超调量.Matlab仿真表明所设计的控制系统在稳定性、准确性方面优于免疫PID控制器.     

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     

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.     

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．     

基于Smith预估的模糊PID串级中央空调水系统控制

为了避免部分负荷下空调运行所造成的能量损失,需对空调水系统进行变流量控制.针对一次泵水系统,采用一种带Smith预估的模糊PID复合串级控制系统,对最不利支路上压差和冷水机组回水温度进行串级优化控制.主控制器采用模糊PID参数自调整控制器.为消除纯延迟,副回路中加入Smith预估控制器.Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统相比常规PID控制,响应速度快,具有良好的静态性能.     

基于数字Smith预估补偿的温度控制仿真

工业控制过程中存在许多具有纯滞后特性的被控对象，Smith预估控制是克服纯滞后影响的有效方法之一，对设定值的改变响应比较快，跟踪效果好，但是其克服扰动的能力比较差。为提高Smith预估控制的鲁棒性，提出一种数字Smith预估器进行补偿控制。仿真结果表明：在被控对象模型不确定性的情况下，增大或减少控制模型的参数，数字Smith预估补偿都具有较好的鲁棒性。     

基于数字Smith预估补偿的温度控制仿真

工业控制过程中存在许多具有纯滞后特性的被控对象,Smith预估控制是克服纯滞后影响的有效方法之一,对设定值的改变响应比较快,跟踪效果好,但是其克服扰动的能力比较差.为提高Smith预估控制的鲁棒性,提出一种数字smith预估器进行补偿控制.仿真结果表明:在被控对象模型不确定性的情况下,增大或减少控制模型的参数,数字smith预估补偿都具有较好的鲁棒性.     

过热汽温的改进型Smith预估复合模糊控制

针对过热汽温对象的非线性特性,设计了改进型Smith预估复合模糊控制算法.采用模糊与PID控制相结合的复合算法,可以有效改善系统的动态特性和适应性;采用一类改进型Smith预估算法,克服了过热汽温对象的大迟延特性.仿真结果表明,所设计的控制算法具有更强的负荷适应能力,系统的动态特性有了较大改善.     

针对阀门黏滞特性的多阈值Knocker控制算法研究

为了研究阀门的黏滞特性引起的控制变量振荡问题,结合阀门运动特性建立了二叉树黏滞模型。通过在Knocker补偿器算法上引入Smith预估器抵消反馈的滞后影响,建立了樽海鞘群算法优化的多阈值Knocker补偿控制策略。实验结果显示,对比单阈值Knocker策略改进的Knocker补偿策略在减少控制阀振荡上有更好的效果,IAE和ISE指数比改进前分别减少了73.7%和80.7%,使控制的稳态误差保持低于1%的同时,大大减少了阀杆的动作次数。     

时滞未知时Smith预估控制系统及其抗干扰性能的研究

很多工业过程控制系统都包含有纯时延,克服纯时延是改善时延过程控制系统品质的关键性问题。本文分析了Smith预估控制系统的一些缺陷,提出了在未知被控过程的参数和时延时进行改进型smith预估控制的方案,从而克服了Smith预估控制系统的缺陷,数字仿真的结果表明,本文所提出的方     

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.     

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.     

自适应Smith预估控制器在温度控制系统中的应用

本文研究了大时延温度对象的控制问题。提出了一种十分实用,效果较好的自适应Smith预估控制器,并成功的用TP—802单板机实现。在实验室的温度控制系统上进行了实验,效果不仅优于常规PID控制,也优于一般的Smiith预估控制器.     

一种具有Smith预估器新结构的SDT控制系统

本文对SDT(Smith Dead Time)控制及SDT最优控制系统的抗干扰性能进行分析和比较,提出了一种具有Smith预估器新结构的SDT控制系统。该系统克服了SDT控制和SDT最优控制系统抗干扰性能中存在的某些问题,兼有消除干扰影响的良好的瞬态与稳态特性。