基于传递函数估计的闭环PID参数自整定

基于对被控对象传递函数的估计,提出一种闭环PID参数整定方法.通过实时采集被控对象的输入输出数据,采用平均相关系数法估计被控对象的传递函数.然后采用时域受限二次型目标函数寻优PID参数.最后用工业应用实例,说明该方法的有效性.     

约束Hammerstein系统构造性预测控制及其在聚丙烯牌号切换控制中的应用

针对具有状态、输入和中间变量约束的连续时间Hammerstein系统,提出了一种多变量构造性模型预测控制策略。首先,基于Hammerstein系统的特殊结构,利用Raccati方程构造线性环节的控制Lyapunov函数,进而设计其一族可调控制律（即稳定控制类）。其次,对约束Hammerstein系统定义一个有限时域滚动优化控制问题,通过在线优化计算实际预测控制量。利用Lyapunov稳定性定理建立闭环系统渐近稳定的充分条件。最后,以工业聚丙烯装置牌号切换控制为例,仿真验证本文结果的有效性。     

大型聚丙烯生产装置牌号切换滚动时域控制

基于滚动时域优化控制策略,提出了一种大型双环管聚丙烯生产过程最优牌号切换控制方法。首先结合机理分析,以Hammerstein模型描述聚丙烯牌号切换过程中质量指标动态特性;其次,根据牌号切换的性能指标,滚动优化计算每个时刻各反应器中聚合温度、氢气与丙烯浓度比、共聚单体乙烯与丙烯浓度比等操作变量。进一步结合双层控制结构和状态观测器设计,实现聚丙烯产品牌号切换的滚动优化闭环控制,并预测聚合物产品各质量指标的动态轨迹。最后,通过给出多个牌号切换实例仿真验证本文结果的有效性和实用性。     

聚乙烯装置模块多变量在线操作指导

提出了模块多变量在线操作指导系统的一般性框架结构，并设计了一个模块多变量在线操作指导系统．它能及时给出合适的线性低密度聚乙烯反应器催化剂操作量的指导值，预防反应器温度超高限运行；在稳定反应器的温度、生产负荷和床层重量方面取得了良好效果．     

工业计量泵数字变频动态补偿控制研究

针对工业计量泵在负载波动情况下的定量控制精度和驱动模快发热问题,对计量泵的工作模型和驱动电机的控制方法进行了研究,提出了一种数字变频动态补偿方法。首先采用霍尔磁钢和霍尔传感器,实时观测计量泵驱动电机的转速变化,将电机的转速波动转换为时间波动,然后对转换后的时间环路运用抗积分饱和PI算法调节转矩电流,再运用相同的方法在电流环路中调节电压,实现了对转速的动态补偿,最后将计量泵动态补偿前后定量控制精度和驱动电机温升的测试结果进行了对比分析。研究结果表明,该控制方法可对驱动电机实施有效的动态补偿,既能减小计量泵定量控制的相对误差,又能降低无功损耗和驱动模块发热。     

自适应积分终端滑模的自主车辆路径跟踪控制

为了实现自主车辆在复杂行驶环境下有效的路径跟踪功能,车辆必须配备一个拥有鲁棒性的控制系统,因此提出了一种自适应积分终端滑模控制策略。首先,采用了一个二自由度的车辆动力学模型以及一个简化运动学模型,用来描述车辆行驶时的横向动力学和路径跟踪特性;其次,设计了一种自适应积分终端滑模控制器,并利用李雅普诺夫稳定性判据证明了该控制系统的稳定性;最后,利用Matlab-Carsim联合仿真平台,以不同的车速分别在冰雪路面和干沥青路面上进行仿真测试,验证了所设计控制器的性能。仿真结果表明:当车辆行驶在不同的路面和速度工况下时,相较于传统滑模控制以及非奇异终端滑模控制,自适应积分终端滑模控制不仅拥有更高的控制精度,同时具有更强的鲁棒性能。     

整车主动悬架系统分布式滚动时域一致性估计

考虑整车主动悬架系统的约束状态估计问题,本文提出基于一致性原理的分布式滚动时域估计(DMHE)算法.首先,为了降低状态估计过程中的计算量,将整车主动悬架系统分解为若干降阶子系统.其次,为提高分布式状态估计效果,采用滚动时域估计(MHE)方法处理主动悬架系统的状态和噪声约束.考虑子系统与邻居估计状态的相关性,在采样间隔中执行多次一致性原理实现主动悬架系统状态的信息融合,进一步建立了算法的稳定性充分条件.最后,通过对比仿真实验验证算法的有效性和优越性.     

有界扰动下约束非线性系统鲁棒经济模型预测控制EI北大核心CSCD

针对未知但有界扰动下约束非线性系统,提出一种新的鲁棒经济模型预测控制(Economic model predictive control,EMPC)策略,保证闭环系统对扰动输入具有输入到状态稳定性(Input-to-state stability,ISS).基于微分对策原理,分别优化经济目标函数和关于最优经济平衡点的鲁棒稳定性目标函数,其中经济最优性与鲁棒稳定性是具有冲突的两个控制目标.利用鲁棒稳定性目标最优值函数构造EMPC优化的隐式收缩约束,建立鲁棒EMPC的递推可行性和闭环系统关于最优经济平衡点相对于有界扰动输入到状态稳定性结果.最后以连续搅拌反应器为例,对比仿真验证本文策略的有效性.