轧辊偏心的H∞输出反馈鲁棒重复控制

针对轧辊偏心问题,用线性矩阵不等式(LMI)方法设计了用于轧辊偏心补偿控制的H∞输出反馈鲁棒重复控制器,首先引入动态输出反馈来保证闭环系统的鲁棒稳定性,把重复控制器设计问题转化为H∞动态反馈控制器的设计问题,采用变量替换法将非线性矩阵不等式转化为线性矩阵不等式并对其求解进而得到控制器参数.另外在采用上述控制器保证系统鲁棒稳定性的同时,通过在重复控制器中引入一个前向系数进一步改善和提高系统的动态性能与稳态控制精度.理论证明与仿真研究表明当系统对象参数存在摄动时,这种控制器仍能有效地补偿轧辊偏心对产品质量的影响.     

鲁棒PID控制器参数整定与仿真

介绍了一种基于最小-最大原理整定鲁棒PID控制器参数的方法,并应用MATLAB优化工具箱函数按非线性二次规划法搜索合理的PID参数。仿真结果表明,优化函数寻找最佳PID参数简便可靠;当模型在一定范围内变化时,按该方法整定的鲁棒PID控制器均能保证控制系统的动态性能良好。     

基于小波分析与神经网络结合的交通流短时预测

研究了热轧带钢自动厚度控制（AGC）的鲁棒控制问题．为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响，提出了一种基于H∞／H2的多变量约束控制策略．首先，采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标，张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标，建立了受约束的厚度控制模型．其次，设计了H∞／H2状态反馈鲁棒控制器，把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题．最后，仿真结果表明，所设计的H∞／H2控制器具有良好的鲁棒控制特性．     

基于H∞/H2的多变量约束热轧带钢AGC鲁棒控制

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)的鲁棒控制问题.为了消除轧制过程中其它变量对厚度控制精度的影响,提出了一种基于H∞/H2的多变量约束控制策略.首先,采用高阶未建模扰动对控制输入传函的H∞范数作为鲁棒性能指标,张力与活套等约束量对输出评价信号传函的H2范数作为LQG性能指标,建立了受约束的厚度控制模型.其次,设计了H∞/H2状态反馈鲁棒控制器,把受约束的AGC控制转化为系统在模型摄动与外界扰动下满足一定性能指标的鲁棒控制问题.最后,仿真结果表明,所设计的H∞/H2控制器具有良好的鲁棒控制特性.     

低阶时滞过程的伪预测PI／PID控制

基于单位反馈控制结构,根据期望的闭环传递函数设计得到了一种伪预测PI/PID(ADQPI/ADQPID)控制器。这种控制器只有一个可调参数,可调参数与系统动态响应性能和鲁棒稳定性之间存在直接关系,只需单调的调节控制器参数,便可实现系统的动态响应性能与鲁棒稳定性之间的最佳折衷。仿真实例表明,这种控制器在扰动和模型失配的情况下仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性,是一种值得在实际工程中推广运用的新型控制器。     

基于DSP鲁棒PID控制器的电液位置伺服系统电模拟仿真研究

设计了一种基于灵敏度函数的鲁棒PID控制器,并以DSPTMS320F2812加以实现。为了验证该控制器的鲁棒性能,根据电液位置伺服系统的数学模型,设计了研究对象的电模拟仿真器。通过鲁棒PID控制器对电液位置伺服系统进行电模拟仿真实验。仿真实验结果表明：该鲁棒PID控制器在电模拟仿真器电路参数发生一定的变化时,具有很好的鲁棒性能。     

基于结构奇异值μ综合的热轧带钢AGC鲁棒控制

基于鲁棒结构奇异值μ理论, 建立了热轧带钢AGC的鲁棒控制模型, 把AGC系统中分散的摄动集中成一个对角阵进行描述, 分析了μ综合控制在热轧带钢中的摄动抑制机理, 应用鲁棒稳定与鲁棒性能准则约束条件, 设计了热轧带钢AGC μ控制器．仿真结果表明μ综合控制能有效地抑制AGC系统中的摄动, 对模型不确定性具有很好的鲁棒性.     

冷轧机的轧辊偏心鲁棒重复控制

设计了用于冷轧机的轧辊偏心补偿的鲁棒重复控制器.首先根据对象的期望闭环特性及扰动信号频率,确定低通滤波器的截止频率,然后通过引入状态反馈来保证闭环系统的鲁棒稳定性,把重复控制器的设计问题转化为H∞状态反馈控制器的设计问题,给出了控制器参数整定算法,最后通过在控制系统中引入一个前向系数来进一步改善和提高系统的动态性能与稳态控制精度,给出了前向系数的整定方法.仿真结果表明,当系统对象参数存在摄动时,这种控制器仍然能够实现对轧辊偏心的高精度补偿.     

基于GLBest-PSO算法的CSTR系统鲁棒PID控制

连续搅拌反应釜(CSTR)系统是一类具有多变量、强非线性和多工作点的复杂工业过程,对外界扰动及内部参数变化较为敏感。针对常规PID控制器参数整定困难,难以取得满意效果,本文提出了一种基于改进粒子群优化算法的CSTR系统鲁棒PID控制方法。通过对优化目标的分析,将鲁棒PID控制器的参数整定问题转化成一个求解最大-最小问题,在对粒子群优化算法进行改进的基础上,引入合作进化思想对该最大-最小问题进行求解,获得了基于优化性能指标最优的鲁棒PID控制器参数。针对实例的仿真结果表明,利用此方法整定得到的鲁棒PID控制器具有良好的鲁棒性,性能指标优于其它方法得到的鲁棒PID控制器,当过程对象操作范围发生大的变化时,利用本文方法设计得到的鲁棒PID控制器能获得满意的结果。     

几种不稳定滞后对象的预测PID 控制

针对几种不稳定滞后过程，给出一种预测PID控制器的结构形式．该控制器具有内环和外环两种控制器：内环控制器主要用于稳定系统；外环控制器具有预测PID控制的结构形式，主要用于消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能．这种控制器结构简单，可调参数少，且参数的调节方便、直观．仿真结果表明，在干扰和模型失配的情况下，此类预测PID控制器仍具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能．     

工业锅炉燃烧过程智能控制系统

针对典型的大时滞，非线形的工业锅炉燃烧控制系统．本文提出了一种基于PID神经元网络的工业锅炉燃烧控制系统．在仿真实验的基础上。对PID神经元网络控制与传统的PID控制进行比较和分析，仿真结果表明．PID神经元网络控制方法具有良好的鲁棒性和抗干扰性。其控制效果优于传统的PID解耦控制。     

基于IGA的板形板厚神经网络分散解耦PID控制

针对板带材轧制是一个复杂的非线性过程，板形控制(AFC)和板厚控制(AGC)又是相互耦合的一个综合系统等特点．该文首先采用神经网络分散解耦方法，对此板形板厚多变量耦合系统进行解耦，而后再应用基于免疫遗传算法的PID控制对解耦后的已近似成为两个独立的SISO系统的广义对象进行控制。从而建立了基于免疫遗传算法的板形板厚神经网络分散解耦PID控制系统。仿真结果证明了此AFC—AGC控制系统具有良好的自适应跟随和抗扰性能，其控制效果优于传统的解耦PID控制。     

一类克服模型不确定性的控制器设计

针对控制对象存在模型不确定性及非线性的特点,提出了基于带有权重的广义预测控制GPC和PID控制并联控制的控制器设计方法。该方法不仅能够充分利用控制对象的模型信息,而且能在一定程度上克服模型中存在的结构不确定性及非线性,并且具有很好的抗干扰能力。还通过仿真实例与其他控制方法对比,结果表明该方法控制精度高,鲁棒性及抗干扰能力较强并具有工程应用实施的可行性。     

磁悬浮系统的非线性PID控制

在磁悬浮控制系统中采用线性PID控制方法时,如果只是靠增加比例反馈来提高系统的刚度,很可能降低系统的性能,有时甚至会引起系统不稳定。为了提高PID控制方法的刚度,同时又不影响系统的性能,提出了一种非线性PID反馈控制方法。线性PID控制方法的控制量是通过位置和速度的线性组合来求取,而非线性PID控制的控制量是通过位置和速度的非线性组合来求取,因此采用位置和速度信号的指数组合形式来求取控制量。非线性PID控制方法相对于线性PID控制方法的最大优势是其刚度大、抗外力冲击能力强。实验结果验证了非线性PID控制方法的优越性。     

基于连续继电辨识的自整定PID控制器

提出采用连续继电反馈实验辩识高精度的过程模型，基于内模原理设计PID控制器的方法。通过对时滞工业过程对象的数字仿真研究．控制结果表明该控制方法可获得很好的动态性能、鲁棒性和抗干扰能力．是实现自整定PID控制器的一种简单、有效方法。     

一种基于H∞与PID混合控制的速度控制器设计

以PID为核心的速度控制系统易受到参数摄动以及外部扰动的影响,鲁棒性较差。针对这点不足,以某型飞机的数学模型为基础,提出了基于H∞与PID混合控制的速度控制器设计方法,以鲁棒控制姿态,实现内回路的设计,以PID控制速度,实现外回路的设计。在参数摄动情况下,将混合控制器与单纯PID控制器的控制效果进行对比评估,仿真结果表明所设计控制器性能满足要求,且比单纯的PID控制器具有更好的鲁棒性。     

非线性时变系统的自耦PID控制方法

针对一类非线性时变系统的控制问题,使用了一种基于自耦PID的控制理论方法.该方法首先将时变不确定、模型不确定定义为一个扩张状态,并将非线性时变系统映射为未知线性系统;然后使用自耦PID控制方法构造了一个闭环系统;最后在复频域分析了闭环系统的鲁棒稳定性和抗扰动鲁棒性.理论分析与仿真结果都表明了本文控制方法具有良好的动态品质和稳态性能,在未知复杂系统控制领域具有广泛的应用前景.     

基于模糊PID控制的永磁同步电机控制器研究

为了提高复杂环境条件下永磁同步电机（PMSM）控制器的动态控制性能与抗干扰能力,分析了永磁同步电机的速度-电流（或力矩）双闭环控制调速结构,提出了一种基于模糊PID控制原理的速度环控制策略。速度环运行时,模糊PID控制器首先将永磁同步电机转速的误差及误差变化率进行模糊化处理,然后依据模糊规则进行模糊推理,并自动在线整定出速度环PID的三个系数（比例系数、积分系数、微分系数）,不仅减少了速度环的调节时间,也能增强抵御来自电流环（或力矩环）的干扰。仿真结果表明,当永磁同步电机的转速发生变化或负载发生扰动时,相比于传统的PID控制器,模糊PID控制器能提高系统的动态性能与鲁棒性。该方法用于永磁同步电机的控制是可行、有效的。     

小型低空飞艇中的舵机控制系统

为满足小型低空验证飞艇的舵机控制需求,研究并设计以MSP430F149单片机为核心处理器的舵机控制系统,介绍其硬件结构及软件流程,并在基于PID控制策略的闭环仿真平台上加以实现。实验结果表明,该系统功耗低、结构紧凑、抗干扰能力强,具有良好的跟踪性能。     

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.