智能管制在时滞系统中的算法研究

材料工程中的冶炼及烧结过程具有强干扰、大滞后性,针对工业窑炉的智能控制技术进行了探讨,在分析仿人智能控制、经典模糊逻辑控制的基础上,提出了新型的适用于强干扰、大滞后的水泥窑温度控制算法－仿人模糊智能控制器,并针对浙江金国水泥厂的实际情况,将其运用于水泥窑温度控制中,大量的仿真实验结果表明了该智能控制系统的可行性的有效性。     

仿人智能控制在电加热连续退火炉中的应用

钢带电加热连续退火炉是一个多段式复合结构,分段加热,各段之间互相耦合,其加热升温过程是一个典型的具有非线性、强耦合特性的过程,通常控制手段难以达到温度控制要求.为提高退火炉的温度控制精度,设计了基于可控硅和PLC的控制方案,开发了基于仿人智能控制的温度控制器,实现了电加热连续退火炉的仿人智能控制.工程实践表明,设计的仿人智能控制器在电加热连续退火炉温度控制中具有调节作用,及时、快速,调节精度高、余差小等特点,具有应用推广价值.     

基于神经网络的仿人模糊智能控制

本文针对模糊矩阵推理把具有更高的神经网络推理应用一仿人模糊智能控制中，实例表明，神经网络能通过权重系数的调整记忆控制规则所包含的信息，改进仿人模糊智能控制的模糊推理特性     

基于PWM的相变热管温度分段控制系统设计

针对卫星热控制中常用的相变热管材料,设计了一个大干扰下的温度控制系统,以获得相变热管在恒温条件下的热性能参数。控制策略是将棒棒控制、模糊控制与仿人智能控制相结合,以PWM方式控制高速开关阀通断时间以控制冷却液流量大小,实现了大干扰下温度的多模式分段精确控制。提出了两点创新:将基本模糊控制改为增量式模糊控制,把误差变化率作为仿人控制的一个控制对象。实验结果表明,整个温度控制系统具有响应速度快、超调量小、调整时间短等优点,稳态误差小于0.15℃,满足实际要求。     

生活垃圾焚烧炉燃烧过程温度的仿人智能控制

针对城市垃圾焚烧排放污染物含量高,探讨了一种焚烧系统温度控制的仿人智能算法。剖析了垃圾不完全燃烧、烟气排放污染与导致二次污染等产生的原由,讨论了焚烧稳定性控制的条件,总结了焚烧过程的控制论特性,研究了焚烧过程的智能控制策略,构建了一种基于仿人智能的控制算法。以二阶滞后模型为例,仿真实验验证了仿人智能控制算法的强抗干扰能力与过程控制的良好品质。仿真研究结果表明,提出的控制算法对焚烧炉过程温度控制是可行与有效的。     

基于DSP恒温水浴温度复合智能控制方法

针对恒温水浴高精度温度控制要求,将基本模糊控制与仿人智能控制有机融合,并结合DSP的PWM控制,提出了一种恒温水浴温度的复合智能控制方法;当目标温度与水浴实际温度误差大时,系统采用模糊控制以减少温度超调和上升时间,当目标温度与水浴实际温度误差小于模糊控制的静态误差,系统采用仿人智能控制以减少温度控制的系统误差;将这种采用复合智能温度控制方法的恒温水浴应用于重力式毛细管粘度仪,实验表明,恒温水浴的超调量小,稳态误差≤0.05℃,优于粘度测量的国家标准。     

半导体泵浦固体激光器智能温控策略与算法研究

针对半导体泵浦固体激光器温度控制过程中存在的非线性、大滞后特性,提出一种基于仿人智能策略的前馈组合控制器。前馈控制部分通过在线优化滞后参数估计值以获得被控对象的静态逆模型,逆模型辨识与直接逆控制由两个神经网络分别实现,可以在线调整网络权值。基本模糊控制器可在模糊PID和模糊PD控制算法之间进行转换,适用于控制系统的各工作状态。仿人智能控制策略根据输出误差变化的不同阶段调整所使用的控制组合,并具有自寻优功能。仿真表明,该方法可取得较好的控制效果。     

基于Bang-Bang模糊自适应PID的干燥窑温度控制

为解决产品干燥窑温度控制过程中温度参数不易及时、准确调整的问题,该文提出了一种Bang-Bang(时间最优控制)模糊自适应PID复合控制器,利用Bang-Bang控制能最大限度的提高干燥窑温度的快速性和模糊自适应PID能提高干燥窑温度控制的准确性,使系统静态、动态都有比较理想的性能。建立干燥窑温度模型,并对该模型进行Bang-Bang模糊自适应PID控制和PID控制的仿真,两者比较结果:表明:Bang-Bang模糊自适应PID的响应明显比PID控制的响应效果优越。     

基于TS模型的制胶剂反应釜温度智能控制

制胶反应釜是人造板厂生产胶粘剂的关键设备,其反应属于间歇反应;针对制胶剂生产过程温度的非线性、大滞后且时变性特点,提出了一种基于TS模型的智能控制算法;利用TS模糊方法建立反应釜温度模型,然后采用模糊PID控制算法对反应釜温度进行智能控制,可较好地保证制胶反应釜的温度精确地跟踪已设定的工艺曲线变化;实际运行情况表明该方法能有效地克服了外部干扰对反应釜内温度的扰动,具有调节迅速,超调量少和棒性强的特点。     

高频焊管焊接过程的多模自适应前馈控制

本文针对高频焊管焊接过强的控制,基于离散MRAC简便算法和仿人智能控制算法,提出了一种适用于具有多个确定性扰动对象的多模自适应前馈控制算法。该算法综合了离散MRAC、多输入前馈控制和开关——比例——保持模式控制各自的优点,可以消除可测干扰的影响,易于工程实现。针对焊接过程数学模型的计算机仿真结果表明,该算法具有较好的跟随性能和强的抗扰能力,适用于控制高频焊管的焊接过强。     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.     

一种具有非线性观测器的分散式自适应鲁棒机器人控制新方案

本文提出一种新型的分散式自适应鲁棒机器人控制方案。它主要解决以下诸方面的问题:1)减少在线计算量;2)通过设置一个非线性观测器来及时修正模型信息,以适应负载及其他因素变化的需要,进而有效地减少所需控制值(尤其当系统处于平稳工作状态时,效果更加明显),相应地,也就减少了系统工作时的动能损耗。这一点对[1]中提出的机器人分散式变结构控制算法有较大改进;3)对系统的不确定性和扰动作用具有鲁棒性。     

Feedforward output-feedback control for continuous exothermic reactors with isotonic kinetics

The robust feedforward (FF) output-feedback (OF) control problem of (possibly open-loop unstable) continuous exothermic jacketed reactors with isotonic kinetics with respect to reactant concentration is considered. The volume, temperature, and concentration must be regulated by manipulating the feed, exit and coolant flowrates on the basis of volume and temperature measurements. The problem is addressed as an interlaced controller-observer design within a constructive control framework. The result is a quasi linear-decentralized (qLD) FF-OF dynamic controller which: (i) recovers (up to observer convergence) the behavior of a robust nonlinear FF-SF controller, (ii) has closed-loop stability conditions coupled with conventional-like tuning guidelines, and (iii) constitutes an add-on to the PI control scheme commonly employed in industrial reactors. The approach is tested with an open-loop unstable reactor example through simulations.     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。