模糊免疫PID控制在主汽温控制系统中的应用

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延和时变等特性，传统的火电厂主汽温控制系统大多采用基于模型的常规PID串级控制方法。本文借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊推理逻辑可逼近非线性函数的特性，提出将模糊免疫PID控制策略应用到火电厂主汽温控制系统中。仿真研究表明，该方法的控制效果优于常规的PID控制，能适应对象参数的变化并表现出良好的控制品质，即使发生扰动时也具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

基于DMC-PID串级主汽温控制系统的仿真研究

针对火电厂主汽温被控对象的大迟延，大惯性且模型不确定的特点，设计了基于预测-PID串级控制的主汽温控制系统，该系统将串级控制结构与预测控制算法相结合，内回路采用常规比例调节器，外回路采用动态矩阵控制器（DMC），既保持了预测控制的强鲁棒性和跟踪性能，又具有足够的抗干扰性，仿真结果表明，所设计的系统在控制品质，鲁棒性方面明显优于常规PID控制系统。     

动态矩阵控制算法的仿真研究及PLC应用

针对具有大迟延、大惯性、时变和非线性等特性的主汽温系统,传统PID已无法满足工业生产的需要。采用动态矩阵控制(DMC)算法,对主蒸汽温度系统进行控制仿真,并利用西门子S7-300 PLC的S7-SCL语言,将DMC算法封装成可供用户调用的功能块,完成了DMC算法的PLC实现。为了增强主蒸汽温度控制系统的抗干扰性,将DMC算法与PID控制策略相结合,设计了DMC-PID串级控制结构,以充分发挥DMC对大延迟对象适应能力强和PID抗干扰能力强的优点。针对主汽温系统时变和非线性的特性,在DMC算法中添加了模型切换策略,完成了对主汽温系统多模型控制的仿真,实现了不同模型之间平滑切换。引入性能指标,通过粒子群算法对DMC控制参数进行优化,结合国电智深EDPF-NT DCS系统,对荥阳电厂主汽温系统进行控制试验。试验结果表明,DMC算法在主汽温控制系统中具有着良好的控制效果,提高了系统动静态性能指标。     

ARX-Laguerre模型PID预测控制及其在过热汽温控制中的应用

针对火电厂过热汽温控制的特点,提出了一种基于ARX-Laguerre模型的PID预测控制算法(ALMPCPID),该算法使用增量式的ARX-Laguerre模型作为预测模型,将滚动优化的性能指标改为PID控制器的形式,并利用带遗忘因子的最小二乘递归方法对模型参数进行在线辨识。将ALMPCPID算法应用于过热汽温控制系统进行仿真研究,仿真结果表明该方法可有效应对过热汽温系统的特性变化带来的影响,控制效果优于常规预测控制策略,具有很好的应用价值。     

具有对负荷变化前馈补偿的过热汽温系统预测函数控制

提出了具有对负荷变化前馈补偿的过热汽温系统预测函数控制策略，控制算法简单，易于工程实现，具有很高的实际应用价值。仿真结果表明，采用该新型控制策略的系统的动态品质明显优于采用PID串级控制策略的系统，而且系统克服负荷扰动的能力比采用PID串联控制策略和未加对负荷变化前馈补偿的PFC－PID串联控制策略的系统有了明显的提高。     

基于神经网络预测控制的主汽温优化控制

火电厂锅炉主汽温不易直接测量,容易受到外界干扰,主汽温控制过程容易受到电力生产工艺因素的制约,所以采用常规的控制技术难以取得良好的优化控制效果.根据我国火电厂的实际情况,同时结合智能控制的发展现状,将火电厂锅炉主蒸汽温度作为研究对象,提出采用基于神经网络的预测控制策略对锅炉主汽温进行控制.神经网络具有的自适应学习能力能够很好地适应控制环境的变化,可以通过简单的工具自动进行特征提取,产生有用的数据.采用LSTM循环神经网络建立主汽温的预测模型以预测主蒸汽温度的未来输出值,同时进行反馈校正,克服外界因素对系统扰动所造成的预测误差,得到较为精确的主汽温预测值,最后根据二次性能指标建立优化器实现对控制量的滚动优化.     

改进的Smith串级主汽温控制仿真研究北大核心CSCD

锅炉主汽温直接影响全厂的热效率和设备的安全运行。为了改善主汽温的控制效果,针对主汽温控制系统大惯性、大迟延和时变的特点,在利用现场数据辨识得出主汽温模型的基础上,提出一种基于两级Smith预估补偿的:PID串级控制系统。在主副回路分别加入Smith预估器,同时对主副回路进行补偿。仿真结果表明,该控制方法在正常工况和参数变化的情况下,超调量和调节时间等方面都有所改善,提高了控制系统的鲁棒性和抗干扰能力。     

660MW超超临界机组过热汽温控制策略分析

为解决过热汽温的大延迟,针对中电芜湖发电厂五期工程660 MW超超临界机组汽温被控对象的特性,设计了新型的过热汽温控制系统.该系统分别采用控制给水中间点焓值的方法实现过热汽温的粗调,并采用前馈和单回路控制实现过热汽温的细调.在大负荷范围和高负荷变化速率的工况下,通过对控制系统的整定和优化,克服B过热汽温大延迟和大惯性的缺点,调节品质优良.该控制策略为同类超超临界机组过热汽温控制系统设计提供B参考.     

Fuzzy自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统

针对火电厂锅炉主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性，设计了模糊(Fuzzy)自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统。运用MATLAB对系统在多种工况下进行了仿真，结果表明所设计的控制系统在稳定性、快速性、准确性、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控制系统；由于该控制方案有很强的适应能力，所以适用于缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。     

一种主蒸汽温度的鲁棒串级PID控制系统设计

火电厂主汽温系统是典型的大滞后开环稳定系统，其过程模型可以等效为常用的一阶加纯滞后形式（FOPDT）。该文基于最小二乘法直接辨识FOPDT模型，并基于FOPDT模型，采用鲁棒控制理论中的技术设计PID控制器，使得被广泛应用的PID控制器具有较强的鲁棒性，同时避免了直接采用控制理论设计的控制器阶次较高而不便于实现的问题。对主汽温系统的计算机仿真研究结果表明了该文方法的有效性，在模型变化情况下获得了较强的鲁棒控制性能，而且采用的PID控制器易于在广泛使用的分散控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）上实现，具有一定的应用价值。     

预测函数控制的内模控制理论

内模控制是一种基于过程数学模型进行控制器设计的新型控制策略,是研究预测控制重要的理论基础。预测函数控制是一种控制量计算方程简单,实时控制效果好的新型预测控制算法。本文用内模控制理论研究预测函数控制,分析了系统的鲁棒性和稳定性,最后进行了参数设计和仿真研究。     

化学反应器温度跟踪预测函数控制的研究及应用

对以预测函数控制算法为核心并结合PID控制的先进控制算法进行了研究,针对化学反应器的温度跟踪控制问题,给出了透明控制算法及预测函数控制器的具体形式,仿真结果表明,该算法具有较好的跟踪特性,抗干扰能力及鲁棒性,同时,该算法在SUPCON-JX300集散控制系统上实现,工业现场运行取得了很好的结果。     

基于网络的运动控制系统预测控制研究

针对一类基于网络的运动控制系统中存在的时延和丢包问题进行研究。对于网络运动控制系统存在数据时延和丢包的情况,建立网络运动控制系统模型。在此模型下,对预测函数控制算法进行分析,设计了预测函数控制产生器和数据延时预测补偿器,并研究相应的补偿策略。仿真分析表明算法的合理性和有效性。     

改进型预测函数控制在感应电机功率优化中的应用

在对感应电机效率优化问题进行研究的基础上,考虑到传统方法在电机动态时无法同时兼顾响应性能和效率优化的缺陷,设计了一种新型分数阶PI(FOPI)预测函数控制策略.该控制策略将预测函数控制和分数阶PI两种算法相结合,构建具有分数阶比例、积分性质的多变量预测函数控制器,兼顾了感应电机动态效率与转速响应速度的优点.应用于电动机效率优化的最大转矩电流比控制方面,采用前馈补偿解耦设计的思路,将系统分解成两个具有可测扰动的子系统.仿真实验表明新型控制策略具有在线识别模型识别模型参数,跟踪效果好,抗干扰能力强,无超调,稳态误差小,取得了良好的控制效果.     

基于预测函数控制的PVC聚合釜温度系统

针对PVC聚合釜温度难以控制的问题,提出了预测函数控制与PID结合的控制策略,控制算法简单,易于工程实现,有很高的应用价值。该算法在SUPCON-JX300X集散控制系统上实现,在工业现场运行中取得了满意的效果。     

电加热炉系统预测函数PID控制算法的研究

由于电加热炉系统具有大时滞、时变性、非线性等特点,提出了一种新型预测函数PID控制算法.该算法将PID控制算法和预测函数控制算法结合起来,通过预测被控对象的未来输出值,得到一个新的优化目标函数,实时优化控制参数,得到控制量的解析解.仿真结果表明,与常规PID控制和预测函数PID串级控制相比,所设计的控制器满足系统对快速性和稳态精度的要求,系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性,能够实现对电加热炉系统的有效控制.     

网络控制系统中的时戳预测函数控制

传统预测函数控制算法不能有效处理网络控制系统中的随机延迟,为此提出了时戳预测函数控制算法.该算法使用时间戳来估计由网络引入的控制延迟,在预测系统未来输出时明确考虑了该延迟,然后借鉴传统预测函数控制算法的基本策略,得到了适用于网络控制系统的控制规律.进一步由TrueT im e工具箱搭建了网络控制系统仿真平台,对比了时戳预测函数控制算法和传统预测函数控制算法.仿真结果表明随着网络引入延迟的增大,时戳预测函数控制算法给出控制品质明显优越于传统预测函数控制算法.     

A new sliding function for discrete predictive sliding mode control of time delay systems

The control of time delay systems is still an open area for research. This paper proposes an enhanced model predictive discrete-time sliding mode control with a new sliding function for a linear system with state delay. Firstly, a new sliding function including a present value and a past value of the state, called dynamic surface, is designed by means of linear matrix inequalities （LMIs）. Then, using this dynamic function and the rolling optimization method in the predictive control strategy, a discrete predictive sliding mode controller is synthesized. This new strategy is proposed to eliminate the undesirable effect of the delay term in the closed loop system. Also, the designed control strategy is more robust, and has a chattering reduction property and a faster convergence of the system s state. Finally, a numerical example is given to illustrate the effectiveness of the proposed control.     

预测-PID串级控制及其应用

本文将串级控制结构与预测控制算法相结合,提出一种预测-PID串级控制策略,讨论了设计要点,并通过仿真试验说明,这一控制策略既保持了原来预测控制的强鲁棒性和跟踪性能,又具有足够的抗干扰性。文章最后还给出了这一方案在某合成氨厂的控制效果。     

一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制

针对离散时间非线性系统，提出了一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制算法。该算法利用加权递推最小二乘法在线辨识T-S模糊模型后件参数，以克服模型失配对系统性能的影响。根据辨识得到的模型参数直接递推计算模型的预测输出，而不需要求解Diophantine方程，进而直接递推求解预测控制律，而不需要求解矩阵逆。仿真结果表明，该算法具有良好的跟踪性能和较强的鲁棒性。