基于动态矩阵控制的网络控制系统时延补偿策略

针对网络控制系统中的网络时延问题,根据预测控制中动态矩阵控制的特点,提出了一种基于动态矩阵控制的网络时延补偿策略。利用动态矩阵控制算法对网络控制系统中的时延信号的未来情况进行预测,用来补偿其在网络传输中的时延,并结合具体的实例进行仿真实验,通过与传统PID控制的比较,进一步验证了该策略的有效性和优越性。     

带有随机时延和丢包的网络控制系统最优控制策略研究

通过对网络控制系统的结构分析,建立了带有时延和丢包的线性网络控制系统的数学模型.在此模型基础上,对二次型性能指标下的网络控制系统的随机最优控制问题进行了分析,获得了相应的最优增益和最优性能指标的表达形式.最后,通过仿真比较了不同丢包率下的网络控制系统的随机最优控制效果.Matlab仿真结果表明了随机最优控制算法的有效性和丢包率临界值的范围.     

随机丢包时延网络控制系统动态输出反馈控制

针对传感器与控制器、控制器与执行器之间具有随机丢包和时延的网络控制系统,研究统一建模及动态输出反馈控制问题.采用多个马尔可夫链分别描述前向通道和反馈通道的随机丢包与时延过程,将闭环网络控制系统建模成具有多个模态的马尔可夫随机跳变系统.利用增广矩阵技术和李雅普诺夫方法得到闭环系统随机稳定的充分条件,给出动态输出反馈控制器的设计方法.通过倒立摆系统验证动态反馈控制的有效性.     

带有量化与丢包的线性系统的动态反馈控制

研究了涉及信号量化与数据丢包的网络控制系统的动态输出反馈控制问题.其被控系统的状态是不可测的,且量测输出信号与控制输出信号在经过网络传输之前被对数量化.由于通道带宽受限,使由传感器到控制器与由控制器到执行器的通讯通道中同时可能发生随机丢包,因此闭环系统被建模为含有4个子系统的离散切换系统.利用扇形界方法与平均驻留时间方法,以非线性矩阵不等式的形式给出了闭环系统指数稳定的充分条件,并通过求解一个非线性最小化问题得出了动态控制器.     

具有丢包的网络控制系统的时滞补偿

针对具有丢包的网络控制系统中存在诱导时延问题,提出一种时滞补偿方法。首先将丢包建立为一个随机伯努利序列,利用设计的预估控制器得到各个时延值对应的控制量;其次通过时延补偿器选择相应的控制器作用于被控对象,进而建立一个随机系统模型;再者利用随机系统Lyapunov稳定性理论对建立的网络控制系统模型进行稳定性分析,求得补偿控制器。最后进行数值仿真,仿真结果说明采用这种方法可以有效的克服长时延、数据丢包对系统造成的负面影响,改善系统的动态性能。     

非线性网络化控制系统的鲁棒跟踪控制

研究了一类离散时间非线性网络化控制系统的鲁棒跟踪控制问题.在数据传输中,同时考虑了网络诱导时延和数据丢包等网络特征,并将连续时间控制系统的时滞输入方法用于离散时间网络化跟踪控制系统的建模中.利用并行分布补偿技术并且考虑到模糊鲁棒跟踪控制器的激活机制,建立了这类系统跟踪控制的符合系统运行机制的模糊模型.基于Lyapunov稳定性理论,首先针对这类跟踪控制系统的名义模型建立一个镇定条件,使得其满足一个给定的H∞跟踪性能,然后以线性矩阵不等式的形式给出鲁棒跟踪控制器的存在条件.仿真示例说明了所提跟踪控制方法的有效性.     

基于模型参考自适应的网络控制系统随机时延补偿

随机时延和数据丢包造成网络控制系统性能下降甚至使得系统不稳定.为了提高网络控制系统的动态性能,提出一种基于模型参考自适应控制的双端Smith预估随机时延补偿控制策略.首先,通过在控制器端和执行器端分别引入Smith预估器,将随机时延补偿控制问题转换为模型匹配问题.然后,设计模型参考自适应控制器使Smith预估模型和真实模型相匹配,实现对随机时延的完全补偿.仿真结果表明,提出的控制策略能够对网络时延进行有效补偿,且具有良好的实时性.     

带有丢包的网络化控制系统建模及随机稳定控制

针对带有马尔可夫丢包的网络化控制系统的建模及随机稳定控制问题,利用离散化方法将丢包NCS建模为马尔可夫跳变系统.其次,结合马尔可夫跳变系统理论和依赖于丢包的李亚普诺夫函数方法,给出了闭环NCS随机稳定的充分条件.另外,利用线性矩阵不等式方法,给出了基于丢包的随机稳定控制器的设计方法.通过数值仿真实例,验证了所述方法的有效性.     

基于隶属度函数偏差的非线性网络控制系统的H_∞跟踪控制

研究带有丢包和时滞的非线性网络控制系统的输出跟踪控制问题,用带有外部干扰的T-S模糊模型表示被控对象.不同于现存的基于T-S模型的网络控制系统的跟踪控制方法,在设计跟踪控制器的过程中考虑了隶属度函数的偏差信息.根据网络特性和非平行分布补偿(non-PDC)方案建立跟踪控制模型.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术给出了隶属度函数偏差依赖的控制器存在的充分条件,保证了闭环网络控制系统的给定H∞跟踪性能.通过一个数值例子证明了所提方法的有效性.     

不确定采样周期输出反馈网络控制系统的稳定性

为研究基于模型的输出反馈网络控制系统在传输时延情况下的稳定性,以得到固定时延系统采样周期的最大波动范围,在系统中,采用状态观测器及内设模型估计采样时刻之间被控对象的状态,并充分利用系统结构和在采样点状态更新的信息。针对不存在丢包和存在丢包的情况,通过由采样周期、被控对象与模型参数构造的稳定性判别矩阵给出了使网络控制系统渐近稳定的充分条件。通过仿真示例验证了充分条件的正确性。     

水轮机调节系统的神经网络控制

设计了一个三层ＢＰ神经网络,对有功功率反馈参与控制的水轮机调节系统,以其典型工况下的最优ＰＩＤ系数作为训练样本,对所设计的ＢＰ神经网络进行离线训练,进而构成一个基于ＢＰ神经网络的变参数ＰＩＤ控制器;利用ＢＰ神经网络的函数逼近能力来实现ＰＩＤ控制器在线调整,以达到优化控制的目的。对简单电力系统的仿真结果表明,这种控制器与常规ＰＩＤ控制器相比可以取得较好的控制效果,是实现水轮机调节系统自适应控制的一种可行的方法。     

PID自校正控制器在水轮发电机组中的应用

本文以水轮发电机组作为受控对象,较深入地讨论了水轮机自校正控制系统,无论是离线高级语言仿真,还是实时在线仿真,与常规PID相比较具有明显的优势,使得水轮发电机组在不同的工况均有良好性能,从而为自适应控制在水轮发电机组中应用作了有益的尝试。     

基于BP神经网络的PID变桨距风电机组控制

针对变速变距型风力发电机组的液压驱动式变距执行机构，提出基于BP神经网络的PID变桨距控制方法，以解决变桨距机构的非线性、参数时变性、抗干扰、滞后性控制问题.分析了三种不同工况下的液压油路变化、数学模型和参数变化，阐述了BP神经网络的PID控制算法，并根据7.5 kW变速恒频试验机组液压变距机构设计数据进行仿真结果比较、分析.     

一种风力辅助提水机的智能解耦控制策略研究

针对风能的最大化利用问题以及由风力机驱动的液压马达与柴油机之间的功率平衡问题,设计了一种风力辅助提水机的智能控制系统.该系统是一个时变的2输入2输出耦合系统,采用2个递归神经网络(Elman)在线调整2个PID控制器的参数、1个神经元解耦补偿器完成系统的解耦,实现了不依赖于对象模型的自适应PID解耦控制.仿真结果验证了该控制策略可行性,为进一步研究提供了参考.     

基于神经网络的除氧器水位解耦控制

基于神经网络的PID控制,针对电厂除氧器被控对象的耦合特性,提出了一种比例、积分和微分参数在线自整定的神经网络PID控制算法,结合神经元补偿解耦网络,用来消除除氧器水位与凝泵出口压力之间的耦合影响,实现对除氧器水位系统的解耦控制。仿真结果表明控制系统基本消除了耦合变量之间的耦合作用,消除了系统输出的稳态误差,大大改善了系统的调节品质。     

基于模糊PID控制的风电机组变桨距控制技术研究

针对传统的P I D控制器在变桨距控制中存在的适应力不强、控制精度不高等缺陷,提出将模糊控制与PID控制相结合的变桨距控制方法,使变桨距控制系统兼具模糊控制和PID控制的优点。通过对风电机组变桨原理及控制要求进行分析,建立风电机组的数学模型和仿真模型,在随机风作用下对风电机组进行仿真分析。仿真结果表明,本方法能提高变桨距控制的精度和响应时间,具有良好的静态、动态特性。     

现代水轮发电机调速策略的发展

讨论了水轮机调速器PID控制、自适应控制和几种智能控制及非线性鲁棒控制的优缺点,指出了神经网络控制、模糊控制和PID控制相结合可以实现PID控制器参数的在线调整.针对经典的PID调节,利用改进遗传算法对参数进行了优化,实现PID参数快速调整.非线性鲁棒控制是针对水轮发电机组的非线性化模型设计的,可有效改善水电厂远距离输...     

腊庄水电站水轮机调节系统小波动数学模型

在对水电站水轮机调节系统进行稳定性分析时,首先应建立调节系统数学模型,再借助于电子计算机进行动态模拟。本文根据腊水电站的设计方案,对水轮机调节系统,按长引水系统、弹性水锤、调速器为PID调节规律,在小波动情况下,建立其数学模型。     

微小型工业汽轮机智能交流伺服调节系统研究

为了解决微小型工业汽轮机组调节控制系统设备简陋,动态响应和稳态精确度差的问题,提出了一种采用交流伺服电机和模糊PID控制的自动调节系统．在对调节系统部件特性数据进行分析的基础上,应用机理分析法建立了工业汽轮机交流伺服调节系统的数学模型,建立了以模糊PID控制和常规PID为主的控制器仿真模型,并利用MATLAB（SIMULINK）进行了动态仿真．结果表明,采用交流伺服电机作为执行器比传统的机械式调节系统具有更优良的动态和稳态性;采用模糊PID控制策略的调节系统在减少调节时间、改善动态品质方面均好于常规PID调节器．为工业汽轮机交流伺服调节系统的进一步研究提供了理论基础．