智能化电阻炉温度控制系统

介绍了电阻炉温度控制系统的硬件组成、温度信号的高精度转换及触发控制电路。该系统采用模糊控制和带Smith预估器的PID控制。用户可通过键盘设置温控曲线。     

基于模糊PID-Smith 控制策略的变频恒压供水系统的设计

针对恒压供水系统普遍存在的惯性大、非线性、随机性及纯滞后性的特点,设计了一种基于模糊PID-Smith控制策略的变频恒压供水系统.硬件部分介绍了系统的结构及组成,软件设计部分首先构建系统数学模型,研究了PID模糊控制与Smith预估控制理论.最终把PID模糊控制器与Smith预估器结合起来用于对系统的控制,并用Matlab将各种控制算法进行了仿真.结果表明:模糊PID-Smith控制器能够使系统的动态、稳态性能最优化,在时滞过程的控制系统中具有一定的应用前景.     

射电望远镜PID控制系统仿真

射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度.通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的PID算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果.将积分分离PID控制算法引入到射电望远镜控制器设计中,利用LabVIEW实时仿真模块的功能,搭建了半实物仿真模型,分别采用传统PID和积分分离PID控制,对系统进行半实物仿真实验,提高控制器的控制性能,实验结果表明,积分分离PID控制效果良好.     

一种基于PID控制的锅炉动态水温单回路控制系统

建立了一个锅炉动态水温单回路控制系统。首先根据热力学定理建立了锅炉动态水温模型;其次运用MATLAB对积分分离PID控制算法和变速积分PID控制算法进行仿真,最后运用A3000过程控制实验系统建立了锅炉动态水温单回路控制系统,并完成实验。实验结果表明：实验所建立的锅炉动态水温单回路控制系统能够很好的满足控制性能指标,并且该系统有较好的动态跟随性能。     

网络控制系统Smith Fuzzy PID控制器的设计

针对网络控制系统中普遍存在的时延问题,提出了一种将模糊自适应算法和Smith预估补偿算法与常规PID控制器相结合的智能控制策略。该方法充分利用了Smith预估控制算法对带时延系统的良好控制能力,同时利用模糊推理算法实现对PID参数的在线自整定,进一步改善PID控制器的性能。仿真结果表明,基于该智能控制器的网络控制系统克服了传统PID控制超调量大及常规Smith预估补偿过分依赖于被控对象精确数学模型的缺陷,可以有效降低时延对系统性能的不利影响,使被控对象具有良好的动、静态特性。     

改进Smith控制与RBF单神经元PID的换热器控制系统

为了高效控制工质出口温度,维持换热器稳定运行,针对Smith预估控制算法及径向基函数(RBF)神经网络辨识单神经元比例-积分-微分(PID)控制算法特点,提出了Smith控制算法和RBF神经网络辨识单神经元PID相结合的控制策略,对Smith控制算法在结构上进行了改进,以提高RBF神经网络辨识单神经元PID控制的抗干扰能力,减少Smith控制算法对模型的依赖程度.仿真分析表明:应用于换热器工质出口温度控制系统,改进算法控制性能显著优于其它控制方法,抗干扰能力得到了大幅提高.     

Smith模糊积分控制在焦炉系统中的应用

针对常规PID控制器在控制具有时变、大滞后等特性的焦炉温度系统时,控制效果不太理想的情况,提出了Smith模糊积分控制器;该控制器利用Smith预估控制克服大滞后因素对系统的影响;利用模糊控制解决被控对象参数时变的问题;利用积分控制来消除系统的稳态误差;仿真结果表明,采用Smith模糊积分控制器,系统的调节时间缩短,响应速度加快,抗干扰能力和适应参数变化的能力都比较强,并且具有更好的动态特性和稳态特性,有效地减少了炉温的波动。     

纯滞后系统PID-模糊控制

为了保证城市供水质量,常常采用变频恒压供水方式。针对恒压供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,提出了一种带Smith预估的PID-模糊复合控制策略。这种控制策略融合了模糊控制动态响应性能好、PID控制调节精度高以及Smith预估纯滞后补偿的优点。在保留了系统很好的动态过程平稳性和稳态性能的基础上,明显改善了系统的动态过程快速性,同时对被控对象模型参数变化具有很好的适应性,鲁棒性好。仿真实验结果表明:带Smith预估的PID-模糊复合控制策略可使恒压供水系统的动态稳态性能明显优于常规PID、模糊控制和PID-模糊复合控制。     

Smith预估控制在大滞后加热系统中的应用

在工业过程中，大滞后系统普遍存在。论文以一实验用加热装置为研究对象，针对该温度控制系统具有大滞后特点，采用串级控制结构结合Smith预估控制器的控制方案。内环采用P控制：外环采用Smith预估器以大幅度降低滞后对控制系统动态性能的影响，结合PI控制，实现系统无静差。实验表明该种控制系统与单回路PID控制相比，具有更优的动态特性。     

ADRC-Smith预估器在大时滞系统中的应用

工业过程中,有许多大时滞控制对象。本文以温度控制系统为被控对象,针对温控装置大时滞的特点,选择Smith预估器结合ADRC的控制算法。Smith预估器用于消除大时滞造成的影响,同时改善加热装置的动态性能。ADRC可以实现系统无静差。仿真及实验表明,这套算法是有效且可行的。     

Simple fractional order controller combined with a Smith predictor for temperature control in a steel slab reheating furnace

This paper proposes a simple fractional order controller combined with a Smith predictor scheme for controlling the temperature of a steel slab reheating furnace. The dynamic model of the preheating zone of this process is obtained from an identification procedure applied in an industrial furnace. This identification procedure yields a second order plus time delay transfer function which undergoes large time delay changes. A fractional order integral controller combined with a Smith predictor is therefore designed. Simulated results compare the performances of the proposed fractional order controller with a standard PI controller, also combined with a Smith predictor, an LQR controller, and an H _∞ robust controller, in the case of the nominal process, and when the time delay varies. Four performance indexes have been used in this comparison: three related to the output performance (settling time, overshooting, and integral absolute error (IAE)), and a fourth one related to the control effort (TV). The analysis of these indexes shows that the simple fractional order controller provides lower values of the compared indexes when time delay becomes much higher than the nominal value.     

史密斯模糊整定PID控制器的设计及仿真

对传统的史密斯预估器进行改良。针对传统的史密斯控制系统过分依赖被控对象的精确数学模型、以及当预估器与实际对象有差异时控制效果不佳的缺点,提出了史密斯纯滞后补偿和模糊整定PID参数原理相结合的集成控制算法,该算法将该模糊自适应整定PID控制器引入史密斯控制系统中,用模糊控制器取代原系统的控制器;并将该方法用于激光晶体生长系统的控制中,结果表明,该系统同时兼顾了史密斯控制和模糊控制的优点,对纯滞后、参数时变的激光晶体生长系统有很好的控制作用。     

史密斯模糊整定PID控制器的设计及仿真

对传统的史密斯预估器进行改良.针对传统的史密斯控制系统过分依赖被控对象的精确数学模型、以及当预估器与实际对象有差异时控制效果不佳的缺点,提出了史密斯纯滞后补偿和模糊整定PID参数原理相结合的集成控制算法,该算法将该模糊自适应整定PID控制器引入史密斯控制系统中,用模糊控制器取代原系统的控制器;并将该方法用于激光晶体生长系统的直径调节器中,结果表明,该系统同时兼顾了史密斯控制和模糊控制的优点,对纯滞后、参数时变的激光晶体生长系统有很好的控制作用.     

在线参数优化的环境试验箱研究

提出了基于二次型性能指标学习算法的单神经元PID控制算法,应用在工业用环境试验箱设计,给出相应的软硬件设计。样机实验表明,这种新的控制策略学习速度快,动态响应时间短,实现了参数的在线优化,使系统具有良好的动态品质和稳态性能。     

基于两级Smith预估补偿的加热炉温度串级控制

对于具有纯滞后的温度串级控制系统,提出了主副回路基于两级Smith预估补偿的串级控制结构;通过内模-PID整定方法设计了两级Smith预估装置进行补偿控制,仿真证明了方法的有效性。仿真结果表明,该方法能够有效消除纯滞后环节的影响,得到良好的系统鲁棒性和动态控制性能,解决了汽油加氢反应进料加热炉温度串级控制系统中加热炉出口温度的时变性及滞后性等控制难点。     

基于Smith预估补偿的网络控制系统仿真研究

针对网络控制系统中前向通道和反馈通道同时存在随机延迟的问题,提出了一种基于神经元控制器的Smith预估器的设计方案。利用根轨迹法分析了随机延迟对网络控制系统稳定性的影响。结合不完全微分先行PID控制算法,建立了Smith预估模型,在模型不完全匹配的情况下得到较好的控制性能。以直流电机为被控对象进行仿真研究,仿真结果表明该方法的有效性。