基于Taylor展开的纯滞后系统增益自适应内模PID控制

本文将纯滞后环节进行一阶Taylor逼近后，根据内模控制原理，得到了单位反馈PID控制器的参数整定值，然后运用仿人智能的方法得到被控对象的静态增益，由此来自动调整控制器的比例系数。仿真结果表明，增益自适应内模PID控制器能克服增益变化对控制性能的影响，显著改善控制品质。     

内模控制在钢铁车间加热炉的应用探讨

本文从内模控制的结构出发，对钢铁车间加热炉进行控制器设计，通过传统的PID控制器，由内模整定的PID控制器和内模控制器之间的仿真比较，从而看到内模控制和内模整定的PID有着传统PID的优点。而且对大时滞系统有着很好的效果。     

电液伺服马达系统的PID内模控制

针对电液伺服马达控制系统,提出了一种PID内模控制器设计方法。内模控制作为一种先进控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。考虑到内模控制对系统模型精度要求不高的特点,本文降阶大大简化了电液伺服系统的模型。基于此模型所设计的控制器,以传统的PID为基础且使其只有一个可调参数,且该参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,整定方便,避免了控制器整定的随机性与复杂性。SIMULINK仿真研究表明这种PID内模控制完全可以实现系统的控制要求,能够满足高精度电液伺服马达系统系统的性能要求。     

基于内模控制的水轮机调节系统的优化设计

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统,为抑制其右半复平面零点所造成的负调,提出一种采用极点镜像映射法的IMC-PID控制和模糊逻辑设定值加权的混合策略。采用内模控制极点映射方法设计PID控制器,能够降低不稳定零点带来的负调;引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益,从结构上有效抑制负调产生。仿真结果表明,该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。     

免疫内模控制及其在过热汽温系统的应用

针对火电厂过热汽温系统采用传统PID控制效果较差的问题,设计免疫内模控制器,采用免疫反馈控制与内模控制相结合,有效缓解了内模固定滤波器时间常数的鲁棒性和快速性之间的矛盾,对参数变化有很好的自适应能力.将设计的控制器应用到过热汽温系统中,通过免疫内模控制器与内模控制器在给定阶跃响应、加入扰动阶跃信号、延时增加/减少5%、惯性时间常数增加/减少5%、比例增益增加/减少5%等情况下的仿真,结果表明,所设计的免疫内模控制器性能优于内模控制器.     

火箭炮交流伺服系统的内模PID控制

火箭炮交流伺服系统是一不确定时滞对象,内模控制可提高系统稳定性和鲁棒性,因此提出了一种基于内模控制的PID参数整定方法。仿真表明,内模PID控制器与常规PID控制器相比,具有对参数变化不敏感以及超调和振荡小等特点,适用于该不确定时滞系统。     

内模控制在串级系统中的应用

主要讨论了利用内模控制对串级控制系统进行改进,将被控对象转化为含时滞的一阶惯性环节,再将时滞环节进行1/1Pade逼近后,根据内模控制原理,得到了单位反馈PID控制器的参数整定值。仿真实验表明,对于被控对象具有大时滞特性且对象参数变化较大的系统,这一方法能有效改善系统的控制品质,并能适应对象特性的变化,具有较强的鲁棒性。     

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

基于ITAE最优传递函数的时滞系统次优控制比较研究

采用标准[m／n]Pade有理函数逼近时滞因子的方法进行控制对象的模型降阶，并基于位移无静差ITAE最优传递函数，设计了两种时滞系统次优控制器。以双容时滞系统为仿真对象，比较研究表明，基于全极点标准[m／n]Pade有理函数逼近设计的次优控制器获得最佳控制效果。     

高频开关电源模糊内模PID控制器设计

针对移相全桥开关电源系统的主电路结构及传统PID控制器参数调节复杂的问题,首先应用状态空间平均法建立了全桥型变换器的动态小信号数学模型,模型仿真验证了数学模型的准确性;在此基础上,根据内模控制器的设计原则,设计了内模-PID控制器,以减少可调参数的数量,降低参数调节的复杂性,并引入模糊算法,构成模糊内模-PID控制器,从而兼顾控制器的动态性能和鲁棒性能。最终仿真,证明了所设计控制器的有效性。     

交流伺服系统的二自由度内模控制

基于内模控制理论 ,针对交流伺服系统提出了一种二自由度PID控制方法。所设计的二自由度PID控制器 ,仅有两个可调参数 ,而且被调参数与系统的性能直接相关。理论分析和仿真实验结果表明 ,该控制器可以使系统同时具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。     

一种Smith预估系统的鲁棒PID控制算法

根据内模控制原理和现代鲁棒控制理论,针对Ｓｍｉｔｈ预估补偿方法,提出了一种新的一维鲁棒ＰＩＤ控制器设计方法,其优点是控制器的参数可以解析得到,且只有一个可调参数,被调参数与系统的鲁棒性有直接的联系,可较好地用于大纯滞后控制对象,为提高Ｓｍｉｔｈ预估系统的鲁棒性提供了一种有效的ＰＩＤ整定算法。     

Temperature Control Based on Fuzzy Logic Two-degree-of-freedom Smith Internal Model

According to the characteristics of the large time delay, nonlinearity and the great inertia of temperature control system in biomass pyrolysis reactor, a two-degree-of-freedom Smith internal model controller based on fuzzy control is proposed. Firstly, the mathematical model of the temperature control system is established by using the step response method, and then the two-degree-of-freedom Smith internal model controller is designed, and the good tracking per-formance and disturbance suppression performance can be obtained by designing the set value tracking controller and interference rejection capability. Secondly, the fuzzy control algorithm is used to realize the on-line tuning of the control parameters of the two-degree-of-freedom Smith internal model algorithm. The simulation results show that, compared with the traditional internal model control, fuzzy internal model PID control and two-degree-of-freedom Smith internal model control, the algorithm proposed in this paper improves the influence of lag time on the control system, realizes the separation control of set point tracking and anti-jamming performance and the self-tuning of control parameters, and improves the control performance of the system.     

Memory‐based IMC tuning of PID controllers for nonlinear systems

This paper describes a new memory‐based proportional, integral, derivative (PID) controller design. These PID parameters are tuned by the IMC‐PID method, which is derived from the relationship between the internal model control (IMC) and PID control. The IMC‐PID has a user‐specified parameter that greatly influences the control performance. The authors have already proposed a system identification scheme based on the memory‐based approach. In this paper, a new controller design scheme is discussed, whose system parameters and the corresponding suitable user‐specified parameter are simultaneously computed. Finally, the behavior of the newly proposed control scheme is examined in a simulation example. © 2006 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

BP-PID Control Applied in Evaporator of Organic Rankine Cycle System

According to the problem that the selection of traditional PID control parameters is too complicated in evaporator of Organic Rankine Cycle system (ORC), an evaporator PID controller based on BP neural network optimization is designed. Based on the control theory, the model of ORC evaporator is set up. The BP algorithm is used to control the , and parameters of the evaporator PID controller, so that the evaporator temperature can reach the optimal state quickly and steadily. The MATLAB software is used to simulate the traditional PID controller and the BP neural network PID controller. The experimental results show that the , and parameters of the BP neural network PID controller are 0.5677, 0.2970, and 0.1353, respectively. Therefore, the evaporator PID controller based on BP neural network optimization not only satisfies the requirements of the system performance, but also has better control parameters than the traditional PID controller.     

基于单神经元自适应PID控制的高压断路器永磁直线伺服电机操动机构的研究

高压断路器永磁直线伺服电机操动机构采用直线电机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能.该伺服系统采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用单神经元自适应PID控制,通过建立直线伺服电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元自适应PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型.并分别用传统PID与单神经元PID控制算法,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真.结果表明,单神经元自适应PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,实现最优操作,该算法是一种较理想、有效的控制方法.     

采用IMC-PID增强超临界机组功率控制的鲁棒性

介绍了一种机组协调控制系统,其在汽轮机主控回路中采用基于闭环辨识模型的IMC-PID方法,采用该方法解决火电机组功率振荡的问题。该方法首先通过闭环回路的设定值阶跃扰动试验,对测取的试验数据进行频率响应特性辨识,估计闭环控制过程中的频率响应矩阵和变换函数矩阵,用最小二乘法计算得出被控对象的模型。然后基于辨识出的模型,通过使用内部模型控制(IMC)方法,设计出汽轮机主控回路的鲁棒 PID 控制器。火力发电厂现场实际应用表明:汽轮机主控采用IMC-PID 控制器后,具有较好的鲁棒性,能够较好地抵御各种电网的外扰及发电过程内扰的影响,避免机组功率振荡。     

槽式太阳能集热场温度控制研究

为了将槽式太阳能集热回路的导热工质出口温度控制在合理范围内,需要研究调节迅速、控制效果良好的集热场出口温度控制系统。以1 MW槽式太阳能热发电实验系统为研究对象,建立了槽式集热回路动态数学模型,并基于模型开发了集热场导热工质出口温度内模控制器,并基于Simulink仿真平台搭建了集热回路工质出口温度PID控制系统和内模控制系统,对比分析了多扰动情况下2种系统的控制效果。结果表明：在太阳辐照、导热工质入口温度和环境温度的共同作用下,相较于PID控制系统,内模控制系统调节时间更短,超调量更小,控制效果更优。