PWM控制方法研究

对PWM控制方法进行了初步的理论研究,主要利用MATLAB仿真技术对采用PWM控制的闭环系统进行研究,其被控对象为过程控制中常见的二阶惯性无滞后和带纯滞后系统。文中给出了部分仿真图形和数据,从中得出了采样周期与控制指标如响应速度、静态误差、动态误差、稳定性之间的关系,并且发现了PWM控制方式可以改善滞后系统的控制性能。     

基于改进型内模控制技术在钢厂温控系统中的应用

在钢铁厂炉温过程控制系统中,温度控制一般延迟时间比较久,并且属于不稳定对象,度带有大惯性.如果采用传统的PID控制,由于被控对象不稳定,而且带有大滞后,一般实现不了预定效果.本论文以温度为被控对象,采用Smith与IMC控制相结合,内环采用Smith补偿使消去大滞后时间,并串一增益Kc,由劳斯判据,把被控对象转化为稳定...     

双容水箱液位DMC-PID串级控制仿真研究

双容水箱作为工业过程控制中常见的被控对象,其液位控制具有大惯性滞后、系统参数时变的特点,且经常受到来自外界水压频繁波动的干扰,常规算法很难对其进行控制.对此,采用动态矩阵控制( DMC)与PID控制相结合的DMC-PID控制方案,使被控系统具有良好的动态调节品质和很强的鲁棒性.Matlab仿真结果表明,该串级控制系统取得了较为理想的控制效果,满足控制要求,具有较好的实用价值.     

PWM控制系统对纹波的研究

采用脉宽调制(PWM)系统的数学模型来分析纹波产生的原因,推导出纹波表达式与PWM控制器各参数之间的关系,并用LABVIEW对被控对象为一阶惯性环节的PWM控制系统系统进行仿真,通过改变周期T,说明纹波的变化情况。     

迟延惯性系统的一种自校正增量型PID控制

对于具有大迟延、大惯性特性的被控对象,常规PID控制往往难以取得满意的控制效果。在对常规PID控制算法及迟延和惯性系统的动态特性进行定性分析的基础上,提出了一种新的自校正增量型PID控制方法。首先采用带最小损失函数的递推最小二乘算法通过离线辨识获得被控对象初始的迟延和惯性特性,并据此整定PID控制器参数;控制过程中,通过在线辨识实时获取被控对象的动态特性,并利用历史控制信息,根据在线辨识结果获得一种具有自调整功能的校正基准量,从而形成一种自校正增量型PID控制器。最后,将其应用于电站锅炉过热汽温串级控制系统中。仿真试验表明,该方法能够有效地控制具有时变特性的大迟延、大惯性对象,表现出了良好的自适应能力。     

预估模糊控制在循环水加药控制中的应用

针对Smith预估控制对模型误差较敏感,适应对象参数变化较差的缺点,提出了一种Smith预估模糊控制方法,利用模糊逻辑实现被控对象模糊化,利用Smith预估控制对被控对象滞后环节进行补偿。以火电厂循环水加药控制为例,对该控制方法进行仿真和实际应用研究,结果表明该系统能有效地避免纯滞后环节在控制系统中带来的振荡现象,工程应用取得了理想的控制效果,为纯滞后、大惯性、模型不确定系统的控制提供了很好的解决方法。     

基于灰色预测的氯化聚乙烯生产过程控制

氯化聚乙烯作为一种新型的高分子材料,被广泛地应用于塑料和橡胶的生产中。反应釜温度是其过程控制的主要被控参数,但是由于其存在纯滞后和大惯性等特点,普通的串级控制方式很难得到良好的控制效果。本文基于灰色模型的原理,设计了灰色PID控制器。仿真表明,该控制器具有良好的抗干扰性和稳定的鲁棒性,可有效改善系统的控制效果。     

和钢20T电弧炉过程控制滞后分析及处理

文章针对电弧炉扩容升级出现的过程控制滞后失调问题,进行了系统分析,找出了系统近似数学模型,以可编程调节器(XMPA7000)为控制平台,应用Smith预估补偿方法对控制系统进行了纯滞后处理,结果系统稳定性不够理想;又对Smith预估补偿结构进行改进,采用自适应纯滞后补偿控制方法,系统可以适应被控对象的变化,自动调节PID增益,得到了较高的控制品质,较好的解决了和钢公司20T电弧炉升级过程中控制滞后问题;不难看出,Smith预估补偿方法对被控对象数学模型精度要求很高,当被控对象数学模型发生更变化时,会导致系统不稳定;采用自适应纯滞后补偿控制方法可以很好的解决这一问题。     

增量式自适应逆控制及在过热汽温中的应用

被控对象的迟延和惯性特性是影响控制系统品质的重要因素之一.从常规PID增量式控制算法入手,在对具有迟延和惯性被控对象的动态特性进行定性分析的基础上,给出了一种改进型增量式控制算法的表达式;分析了被控对象校正逆模型的参数向量与控制器的参数向量之间的联系,进而将控制器的荻取与被控对象校正逆模型的建立相结合,将控制器的自适应过程归结为被控对象校正逆模型的在线辨识问题,通过对校正逆模型的在线辨识直接对改进型增量式控制算法中控制器的参数进行在线修正,形成了一种增量式自适应逆控制系统.将该方法应用于锅炉过热汽温控制系统中,并通过与常规PID串级控制和直接自适应逆控制系统的控制效果对比,验证了所提方法的有效性.     

非伪控制解决惯性稳定平台的非线性时变干扰

非伪控制是一种基于在线数据的驱动控制方式.本文通过进化策略实现候选控制器的多样性操作,结合滞后算法切换控制器,从而实现系统自适应的PID稳定控制.在惯性稳定平台中,由于非线性时变干扰的存在令被控对象不能提供精确的控制模型,今将非伪控制算法用于惯性稳定平台中,能使惯性稳定平台准确地稳定框架,其方位轴稳定误差小于3.4mrad,俯仰轴稳定误差小于4.36mrad.     

一种全程变增益模糊控制算法研究

过程控制中的某些对象参数通常具有非线性和时变特性,针对这一特点,宜采用模糊控制算法。本文通过理论计算和实验分析,明确了查询表模糊控制算法中误差量化因子Ke、误差变化量化因子Kec和控制输出比例因子Ku三个参数的具体作用,在此基础上设计了一种三参数全程变化的模糊控制算法,并将该算法应用在PCS-99过程控制综合实验系统的单容液位系统过程控制中,达到了预期的控制效果。     

新型水温控制系统的设计与实现

针对磁滞伸缩材料在应用中对温度的要求,设计了基于逻辑规则控制算法的水温控制系统。该系统根据设定温度与实测温度形成的偏差及偏差变化率,按照一定的规则调节PWM脉冲的占空比大小,从而调节了加热设备的输出功率。实际测试表明,系统超调量小,上升时间快,控制精度达到了0．1℃。     

热丝法炉渣分析仪的智能温度测控系统

炉渣分析仪中温度测控的精度直接影响分析结果,针对传统的温度测控系统温控误差大、升温慢、稳定度差等问题,提出了一种基于铂铑热电偶的智能温度测控方法,采用脉宽调制(PWM:Pulse Width Modulation)的控温模式,使热电偶处于测温和控温的时分复用工作(TDM:Time Division Multiplexing)状态,热电偶既作测温元件,也作控温元件;同时采用了控制精度高、稳定性好的数字比例积分微分(PID:Proportional Integral Differential)控制算法,给出了温度测控电路和温度测控程序。实验结果表明:该温度测控系统温控误差小、升温快、稳定性好,确保了炉渣分析仪的整体性能。     

基于ARM的工业循环水极化控制系统设计

针对工业循环水系统存在既浪费水资源又污染环境的问题,设计了一种基于ARM的工业循环水极化控制系统。该系统由极化能量检测电路实时检测循环水水质参数,水质参数经STM32F103处理后输出的PWM极化能量控制信号,由极化能量输出电路合成、隔离、放大后驱动极化体,产生极化电场作用于循环水。实际应用表明,该系统可控制循环水系统在较高浓缩倍率下运行,代替了循环水系统的加药处理流程,达到了减少水资源消耗、有效防止污染水资源的目的。     

基于PID控制的照度自动控制系统

设计了一种照度自动控制系统,能够实时调整补充光照,使目标区光照强度稳定在设定值。以msp430单片机为控制器,使用TSL2561传感器芯片采集照度信息;通过PWM控制输出电压的有效值,经过执行模块驱动LED光源,实现了数字PID控制对照度的调节。在系统测试中,目标区照度能被快速准确地稳定在设定值,误差小于1%,调整时间不到0.1s。     

混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计

发动机是混合动力电动汽车动力设备的心脏,为了保证混合动力电动汽车可以快速稳定地运行,需要对其转速智能控制系统进行设计;使用当前控制系统智能控制混合动力电动汽车发动机转速时,无法快速检测到发动机转速,难以达到最佳的智能控制结果;为此,基于软切换提出Bang Bang-神经网络PID的混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统设计方法;混合动力电动汽车发动机转速智能控制系统以Mcs-51系列8751单片机为核心系统,检测混合动力电动汽车发动机转速的数字信号,同时控制D/A模拟信号的输出,并在LED显示器上显示发动机转速数字信号,以PWM调制器放大混合动力电动汽车启动时发动机产生的PWM波,将放大后的PWM波供给电力发动机,再以分频填充脉冲装置测量混合动力电动汽车发动机转速,通过Bang Bang-神经网络PID算法计算出混合动力电动汽车发动机转速误差,达到实时控制混合动力电动汽车发动机转速的效果;实验仿真证明,所提设计方法保证了发动机转速的快速性和平稳性。     

液压釜温度自适应预测控制

详细介绍了液压釜温度系统自适应控制方案、误差分析及实际应用调试情况.应用 全系数自适应控制理论及模型预测控制原理设计了一种新的自适应预测控制方案,并给出了 控制算法的稳定性证明及闭环系统稳态误差和动态特性分析.实际应用表明,该方法对建模 误差、系统延时及测量噪声具有较好的鲁棒性.     

自适应模糊多环控制在惯导平台稳定回路中的应用

稳定回路控制是决定平台导航系统精度的关键因素之一.传统的校正控制动态性能和抗干扰性能较差,而模糊控制具有稳态误差,因此单一的控制往往很难实现更高精度的导航.为了得到较好的导航精度,以某惯导平台为研究对象,在传统单闭环回路的基础上,引入电流环和速率环,并加入模糊控制,形成复合三环控制,同时针对复合控制切换抖动的问题,设计了基于模糊控制的自适应调节机构.仿真结果表明,采用自适应模糊多环控制,不仅消除了系统控制切换产生的抖动以及模糊控制带来的稳态误差,而且有效改善了控制系统的动态性能.     

三相电压型PWM整流器自抗扰控制

针对三相电压型PWM整流器本身的非线性特点,提出一种非线性控制策略.采用自抗扰控制技术设计了电压和电流控制器,具有鲁棒性强的特点.通过电压控制器对负载扰动进行补偿,消除了负载扰动带来的输出直流电压稳态跟踪误差.三相电压型PWM整流器的开关信号利用空间矢量脉宽调制方法生成.仿真结果表明,本文所提控制策略是有效的     

容错控制系统的一类新型阵列码技术

随着现代化生产的不断发展,控制系统变得日渐复杂,出现各类故障的可能性也随之增大.为了解决控制系统复杂化引起系统安全性减低的问题,人们将编码技术作为一种软件冗余技术应用于控制系统,由于控制系统具有强实时性的要求,因此阵列码技术成为主流技术.阵列码技术虽然具有纠错时间短的优点,但是纠错能力有限,一般只能纠正一到两个磁盘错误.针对上述不足提出一种能够在三个磁盘同时发生错误的条件下有效恢复数据的新型阵列码-扩展X码,给出编译码算法,并将其应用于火箭控制系统的容错.