柴油机冷却水温度的Smith预估控制

本文介绍了常用的柴油机温度冷却水控制系统。论证了施密斯（Smith）预估控制对具有大的纯滞后时间的控制对象,经施密斯（Smith）补偿后,消除了纯滞后部分对控制系统的影响;介绍了单片机的施密斯（Smith）预估控制编程方法,并对柴油机冷却水系统（Smith）变结构最优控制做了探讨。     

基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统

针对火电厂主汽温被控对象大滞后、大惯性、模型不确定,采用常规的串级PID控制难以获得良好控制效果的特点。结合模糊理论与Smith预估技术,提出了基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统,即采用Smith预估内回路广义被控对象,以模糊自适应控制器对预估后的广义被控对象进行控制。该控制系统容易实现,对工况变化具有良好的自适应性。对某主汽温系统5种工况进行仿真,结果表明该控制方案具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该控制方法在现有的集散控制系统和现场总线控制系统中容易实现,不需要增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。     

基于单神经元Smith预估的过热汽温控制

针对典型大时滞大惯性，参数变化的电站锅炉过热汽温受控对象，设计了基于单神经元Smith预估过热汽温控制系统，在仿真实验的基础上，对单神经元Smith预估控制和最优常规PID控制进行了比较和分析。仿真结果表明，单神经元Smith预估控制能够充分利用神元自学习，自适应的能力以及Smith预估补偿控制的优点，使系统的控制品质提高，而且具有更强的鲁棒性和自适应性。     

基于Smith预估器的制粒湿度串级控制系统

针对制粒工艺流程模型不确定性以及存在大纯滞后的问题，采用了Smith预估的串级控制策略。首先采取继电反馈辨识方法得出被控对象精确的数学模型，解决Smith预估控制建模问题，然后运用Smith预估模型并基于辨识结果整定两个控制器参数，最后用整定后的控制器来控制被控对象。仿真结果表明所设计的带Smith预估控制的串级控制方案有效解决了系统纯时滞问题，提高了系统控制精度，证明了此方案的有效性。最后对制粒湿度控制系统进行了硬件和软件设计。     

Fuzzy自调整PID的Smith预估主汽温控制系统

针对火电厂锅炉主汽温系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,设计了Fuzzy自调整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控制品质、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控制系统。     

基于单神经元Smith预估的过热汽温控制

针对典型大时滞大惯性、参数变化的电站锅炉过热汽温受控对象 ,设计了基于单神经元Smith预估过热汽温控制系统。在仿真实验的基础上 ,对单神经元Smith预估控制和最优常规PID控制进行了比较和分析。仿真结果表明 ,单神经元Smith预估控制能够充分利用神经元自学习、自适应的能力以及Smith预估补偿控制的优点 ,使系统的控制品质提高 ,而且具有更强的鲁棒性和自适应性     

基于变参数自适应Smith预估器的脱硫pH值控制策略研究

发电厂脱硫供浆过程pH值调节存在强非线性和大滞后的问题,其实际控制系统设计及DCS实现存在一定难度。鉴于Smith预估器在大惯性和纯滞后系统控制中的应用效果,提出采用变参数自适应Smith控制系统对脱硫pH值进行调节。首先,基于实际控制对象特性分析,利用先验知识和最小二乘辨识理论对控制系统进行建模;然后,在此基础上进行了串级控制、Smith预估器以及变参数自适应Smith预估器的对比仿真研究,控制精度和稳定性结果表明变参数自适应Smith预估器具有明显控制优势。最后,对实际机组DCS进行变参数自适应Smith控制策略设计,成功地解决了机组脱硫供浆过程pH值控制的大惯性和纯滞后问题。多台其它机组的实际改造应用效果证明:该方法具有一定的推广应用前景。     

引入主动阻尼的PMSM电流环控制策略研究

为了提高永磁同步电机(PMSM)电流环的抗扰动性能,在电流环控制器中引入主动阻尼控制,针对主动阻尼对控制系统固有延时敏感的问题,提出了一种引入主动阻尼控制加Smith预估器的控制方法。该方法采用Smith预估器对控制系统固有延时进行补偿,可降低系统延时对主动阻尼控制性能的影响,提高了电流环的动态性能,并分析了Smith预估器对模型参数失配的鲁棒性。实验结果验证了所提方法的有效性和正确性。     

烟气脱硫智能控制系统研究

目前,在我国能源结构中,火力发电投入的比例很大,故此控制SO_2的排放尤为重要。烟气脱硫控制系统具有时变、滞后大、非线性和大惯性的特点,大滞后性问题可以利用Smith预估控制方案来解决。但传统的Smith控制器需要精准的模型才能得到较好的效果。但在脱硫系统往往无法提供精准的模型。在此基础上,提出了自适应Smith预估器烟气脱硫控制模型,并用MATLAB进行了仿真。结果表明,自适应Smith控制器在烟气脱硫控制系统中有较好的效果,明显提高了其抗干扰性能,使系统具有了良好的鲁棒性,缩短了调节时间,降低了超调量。     

加入滞后时间削弱器的大滞后系统的神经网络PID控制

Smith预估控制是大滞后系统主要的控制方法之一,通过Smith预估器将大滞后的对象转化为无滞后的对象,从理论上解决了大滞后系统的控制问题,但在实际应用中还存在缺陷.本文首先提出滞后时间削弱器,将大滞后的对象演变成小滞后的对象,然后给大滞后系统加入滞后时间削弱器,采用PID做为控制器,用BP神经网络对PID控制器的参数进行整定.仿真结果表明,加入滞后时间削弱器的大滞后系统取得更好的控制效果,它的鲁棒性高,自适应能力强,具有抗外来扰动的能力.     

基于Smith预估控制的变风量空调温度控制

以某大学智能楼宇研究所变风量空调实验室为平台,研究了空调水系统的节能控制方案。利用Smith预估控制器,降低变风量空调水系统温度控制的滞后,可大幅度降低滞后对控制系统动态性能的影响。仿真试验表明了该方法的有效性。     

基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。     

主蒸汽压力的无模型自适应预测控制

针对火电机组主蒸汽压力被控对象的大惯性、大迟延等特点,采用伪梯度向量的概念,对被控对象进行动态化处理,得到预测模型.提出了1种新型的无模型自适应预测控制(MFAPC)算法,将MFAPC算法用于主蒸汽压力串级控制系统的主调节器中,副调节器采用常规PI控制器.仿真结果表明,MFAPC-PI串级控制系统较常规PID-PI串级控制系统响应速度快、抗干扰性能强,对系统参数时变具有较好的鲁棒性.     

大滞后时变对象的一种自适应预估最优控制

对具有大滞后时变特性的对象, 提出了一种对史密斯（Ｓｍｉｔｈ） 设计方法的改进方案。调节器按最优控制设计, 引入自适应控制, 使最优调节器以及预估器能不断地跟踪过程特性参数的变化, 确保系统在对象参数变化时仍保持优良的控制性能。     

一种Smith预估系统的鲁棒PID控制算法

根据内模控制原理和现代鲁棒控制理论,针对Ｓｍｉｔｈ预估补偿方法,提出了一种新的一维鲁棒ＰＩＤ控制器设计方法,其优点是控制器的参数可以解析得到,且只有一个可调参数,被调参数与系统的鲁棒性有直接的联系,可较好地用于大纯滞后控制对象,为提高Ｓｍｉｔｈ预估系统的鲁棒性提供了一种有效的ＰＩＤ整定算法。     

DMC—PID算法在大时延系统中的应用

针对温室环境测控系统中的非线性、慢时变、大时延和多变量耦合等特性,设计了DMC-PID串级控制系统。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。     

基于LS-SVM的网络延时单神经元Smith控制

提出了一种Smith预估器和单神经元PID控制器的时变网络时延补偿策略。将网络时延和被控对象作为广义对象,运用最小二乘支持向量机对网络时延进行实时预测,得到广义对象预测模型。先设计Smith预估器,初步实现了网络控制系统的性能改善。然后将Smith预估控制与单神经元PID控制相结合,提出一种基于时延辨识的单神经元Smith控制策略。仿真表明,该策略能有效提高系统性能,对模型失配情况具有较高的鲁棒性和适应性。     

考虑饱和环节的自动发电控制时滞系统串级控制

自动发电控制(AGC)调节过程中存在发电机变化率约束、时延等约束条件,使得基于线性模型的AGC控制策略不能反映真实电力系统的频率调节特性。针对AGC时滞系统同时存在饱和与时延的问题,提出了一种基于内外环比例—积分(PI)稳定域的串级控制系统遗传优化策略。基于AGC系统的负荷频率控制与机组控制组成的串级控制回路,采用Hopf分岔代数判据和时滞系统稳定域理论,分别求取了内外回路的PI稳定域,证明了饱和及时延参数会影响到PI稳定域的变化。通过将稳定域转化为控制器参数优化的约束条件后,对内环优化采用不同指标进行对比,证明了绝对误差积分(IAE)指标对于扰动具有更好的抑制能力;而对外环的对比表明采用时间乘平方误差积分(ITSE)指标具有更小的波动量。遗传优化结果表明所提控制策略能够有效抑制饱和及时延环节对系统性能的影响。     

串级控制系统在复合地源热泵系统中的应用

复合地源热泵系统具有时变、大时滞、非线性、多变量的特性,用常规单回路PID控制,很难达到较好的效果。因此采用串级控制方案,结合简便、实用的PID参数工程整定方法,使被控对象具有良好的动态调节品质。实践结果表明控制效果良好,抗干扰能力强,明显改善了时变、大时滞系统的控制质量。