调宽采样控制系统的稳态稳定性*

本文讨论了带有调宽采样器的控制系统。文章以实际调宽采样控制系统的稳态输出是一个周期信号为依椐,给出了这类控制系统稳态稳定性的精确定义,并严格证明了工业过程控制系统中大量应用的比例型以及比例积分型调宽采样控制系统具有稳态稳定性。     

带有调宽采样器的控制系统稳态分析

本文讨论了脉冲调宽(带有调宽采样器的)控制系统.文章给出了这类控制系统稳态分析 的严格理论,得到了估计阶跃响应稳态精度的公式,提出了按照稳态精度选择采样周期的工程 方法.文章提出的理论在一个实际温度控制系统中得到了验证.     

1987年中国自动化学会控制理论及其应用年会论文集中部分国家和科学院自然科学基金资助项目论文题录

作者工作单位特征结构配皿能力的一致性参数有容差的鲁棒性补德器的设计交换环上线性系统及应用粗壮特征结构最优调节器设计分散信息结构分析与优化大系统的分散预测控制一类非线性离散系统的分析算法与稳定判据双曲型点控制系统的逼近分布参数脉冲调宽采样控制系统线性奇异系统的最优滤波..线性二次型调节问题的一种实用综合方法自适应DaUin数字控制器递推综合广义预测自校正控制器阶次未知:系统的递推算法和自校正控制一‘_具有降价模型的MRAC系统的餐棒控制器设计‘下实用的自’校正器仿真与实时{控制软件‘包”机器人动态模型参数估…     

脉冲宽度调制的直流控制系统——引入电流环对参数变化的研究

实践证明,用脉冲调宽放大器驱动直流电机较比例放大器具有很多的优点。本文的目的就是为了更充分地了解和利用这些优点。本文首先论述了脉冲调宽放大器的基本原理和特性。通过放大器的简化模型,列出单向和双向的放大器——电机系统的微分方程。这些数学模型为放大器带电感性负载(如直流电机)的稳态电流波形提供了分析工具。研究了串联电感对稳态电流的影响。最后,讨论了脉冲调宽放大器中引入的电流反馈对闭环系统动态特性的影响及其短路保护作用。     

非线性工业过程控制系统的迭代学习控制与收敛性分析

基于工业过程稳态优化中递阶控制结构和线性工业过程控制系统中的迭代学习控制规律, 本文对饱和非线性工业过程控制系统和变增益非线性工业过程控制系统施行迭代学习控制, 分别给出加权PD 型闭环迭代学习控制算法和加权幂型开闭环迭代学习控制算法, 提出了期望目标轨线的 δ 可达性和迭代学习算法的ε 收敛性的概念. 利用Bellman Gronwall不等式和λ 范数理论, 论证了算法的收敛性. 数字仿真表明, 迭代学习控制能有效改善非线性工业控制系统在稳态优化时的动态品质.     

动态双线性工业过程稳态模型的强一致估计

针对双线性动态工业过程,提出一种辨识其稳态模型的方法.该方法利用阶跃信号作为辨识输入信号和过程稳态输出采样值的滑动平均近似稳态输出值,从而构造一种线性矩阵关系,获得其未知系数矩阵的估计.该过程在阶跃输入情况下是一个严格稳定的过程,所以其稳态输出采样值是拟平稳的,从而这种估计是强一致的.数字仿真充分证明了该方法是有效和实用的.     

具有最小稳态误差的最优控制系统设计

稳态误差是控制系统设计中一项非常重要的性能指标，本文利用线性二次型（ＬＱ）最优控制系统设计中状态加权阵Ｑ的自由度，提出了一种具有最小稳态误差的ＬＱ最优控制系统设计方法。文中针对定义的稳态误差指标，推导其关于加权阵Q的梯度矩阵计算公式，从而将共轭梯度优化算法中非常有效的Beale算法和Armijo法则应用到设计方法中，给出了在计算机上易于实现的详细设计算法，通过实例仿真计算，验证了本设计方法的有效性，并获得了许多有意义的结果。     

一类非线性多自主体系统的实用脉冲一致性

针对一类非线性多自主体系统,研究基于实用脉冲控制的一致性协议设计问题.引入脉冲调制间歇控制策略,利用峰值很大,持续时间很短的信号代替理想脉冲信号,设计实用脉冲一致性协议.首先给出一类连续―间歇型实用脉冲协议.利用李雅普诺夫函数方法,图论和间歇控制理论,证明了在该协议下,多自主体系统可以实现渐近一致性.在连续—间歇型实用脉冲协议实施中,需在控制作用区间连续量测自主体状态.针对此局限,提出了采样―间歇型实用脉冲协议.通过采样和间歇控制理论,建立了多自主体系统实现渐近一致性的充分条件.进一步地,分析了当控制作用区间等于采样周期时,采样—间歇型实用脉冲协议退化为周期采样控制协议,而当控制作用区间趋于0时,其退化为脉冲控制协议.揭示了所提出的采样―间歇型实用脉冲协议同周期采样控制协议,脉冲控制协议之间的关系.     

基于δ算子离散化模型的连续时间系统满意控制

通过δ算子离散化模型,研究了连续时间线性定常随机系统的具有极点配置和稳态方差指标的满意控制问题.利用线性矩阵不等式理论,给出设计满意控制器及优化采样周期的方法.数值算例验证了所提出方法的有效性.     

变采样网络控制系统的最优保性能控制

研究了一类不确定时延网络控制系统的最优保性能控制问题.针对线性时不变控制对象,控制器和控制对象采用时间-事件驱动,系统成为变采样网络控制系统,考虑在不确定时延小于或者等于一个变采样周期时,基于动态输出反馈对变采样网络控制系统进行建模,利用线性矩阵不等式研究了系统的保性能控制,并设计了保性能控制率和最优保性能控制率,最后给出实例表明在最优保性能控制率的控制下系统稳定.     

A Determination of the Errors in the State Vector arising from the Impulse Representation of a Finite Pulse Width Sampled-data System†

This paper describes the practical problem of determining errors in the State vector resulting from the representation of a finite pulse width sampler by an impulse sampler in a sampled-data control system. It is shown that the response of the impulse sampling system is the limit of the response of the corresponding finite pulse width system with on associated gain factor, as the pulse width tends to zero. Conditions for the convergence of the errors in the state vector and the asymptotic equivalence of the two systems are; considered.

Results show that this representation is only valid as long as the pulse width is small enough, otherwise the representation may result in appreciable errors.     

工业过程广义稳态优化控制研究

基于广义稳态和稳态集合的中心名义值概念,给出了工业过程广义稳态优化控制问 题的数学描述,并就该问题的存在性给予了充分性证明;此外.对处理工业过程广义稳态优化 控制问题的一种等效方法展开了深入讨论,给出了具体算法步骤,并对一个化工过程的广义 稳态优化算例进行了仿真计算;结果表明,文中关于广义稳态优化控制问题的定义是正确的, 算法是有效的.     

用数学方法改进模糊控制器稳态精度的研究

文章分析了常规模糊控制器存在稳态精度差的原因 ,提出一种用数学方法改进模糊控制器稳态精度的方案。最后给出这种改进的模糊控制器的仿真试验结果     

一种新的稳态监测算法及其应用研究

本文基于滤波法的思想,引进了一种新的数据稳态监测算法启发式算法,介绍了该算法的实现过程,它不需要CST和MTE的区间稳态假设,判断方法不需要限制时域位置,可以沿着时间轴移动时间窗口来判断时间窗内过程是否处于稳态,与滤波法有类似之处。它拓展了滤波法的适用范围,其优点在于该算法不但可以用于判断历史时间窗内过程是否处于稳态,同时也可持续地监测最新的实时测量数据是否处于稳态。该算法在自主开发的工业数据平台中得到应用,应用结果表明,该算法简单可靠,对实时过程数据的稳态监测能给出满意的结果。     

区间速率连续Petri网可达稳态必要性分析

文章就区间速率连续Petri网可达稳态的必要性问题进行研究,在介绍区间速率连续Petri网及其使能、引发语义的基础上首先给出区间速率连续Petri网在指定标识下具有稳态的条件;其次通过提出区间速率连续Petri网一种标识向量等价类划分方法从而给出分析区间速率连续Petri网可达稳态必要性的有效方法;最后给出一个应用例子,考察区间速率连续Petri网的可达稳态问题。     

Intelligent control of a nonlinear tank reactor

In this paper, intelligent control of a particular Catalytic Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) is addressed. Control command is the sum of two components: steady state and transient commands. A fuzzy controller generates a transient control command that pushes the system towards the setpoint. A steady state control command is generated to maintain the steady state situation at the setpoint (based on the concept of ‘control equilibrium point’). For comparison, a case study was also controlled by the neuro‐predictive algorithm. The studied CSTR is known as a good example of a neuro‐predictive control application; however, the newly proposed hybrid intelligent method leads to much better setpoint tracking as well as less change in control command (which is very important in implementation of the control system).     

一种改进的基于多项式滤波的稳态检测方法

化工过程的数据中常常含有较多的随机误差和粗差干扰,导致传统的稳态检测方法无法得到准确的结果,从而降低系统故障诊断的可靠性。针对实际的工业过程数据,提出一种融合自适应平滑技术的稳态检测方法,该方法首先以基于导数分析的自适应平滑算法进行降噪处理,消除随机误差的影响,然后引入阈值拟合技术进一步抑制粗差干扰,以多项式滤波方法对数据进行稳态检测,根据测量信号的趋势特征确定过程是否处于稳态。仿真实验研究表明:融合自适应平滑技术的稳态检测方法能够克服传统稳态检测方法中随机误差和粗差干扰对检测结果的影响,进而显著提高稳态检测处理的准确性,检测结果明显优于传统的基于多项式滤波的检测方法。     

工业过程混沌稳态研究

基于混沌现象普遍存在于各类非线性系统中这一事实,针对工业过程中的混沌运动 行为,给出了混沌稳态的数学定义,证明了具有非线性机制的工业过程混沌稳态的存在性定 理,并对一个化工过程的混沌稳态进行了仿真计算.     

可变生产率的两级串行生产线可靠性分析

制造系统的生产线由多个机器组合而成,可以有多种表现形式,各机器可以根据生产的实际情形改变生产率。从系统可靠性的角度出发,当机器以较低的生产率工作时可靠性较高。这样,提出一种能提高系统可靠性同时又能使各机器相互协调而提高生产线性能的策略就显得十分必要。     

Steady-State Computations Using Summation-by-Parts Operators

This paper concerns energy stability on curvilinear grids and its impact on steady-state calulations. We have done computations for the Euler equations using fifth order summation-by-parts block and diagonal norm schemes. By imposing the boundary conditions weakly we obtain a fifth order energy-stable scheme. The calculations indicate the significance of energy stability in order to obtain convergence to steady state. Furthermore, the difference operators are improved such that faster convergence to steady state are obtained.