一类非线性系统的模糊控制与稳定性

研究了模糊控制器对一类非线性系统的可控性.利用李雅普诺夫一次近似稳定性方 法,证明了:1)若过程P可稳定控制(stabilized),则必可用T-S模糊控制器达到相同的稳定控 制性能;2)模糊控制器为泛控制器.这些结果回答了J.J.Buckley提出的有关问题.     

对角CARIMA模型多变量广义预测控制器系数直接算法

为了简化多变量广义预测控制MGPC 的设计与实现,提出了对角CARIMA (Controlled autoregressive integrated moving average) 模型MGPC 控制器系数的直接求解方法. 利用多变量对角CARIMA 模型直接递推得到了非常简洁的 MGPC 控制器，控制增量等于控制器系数与设定值、过程输入输出历史数据、模型预测误差历史数据的乘积，控制器系数只与模型参数和设计参数有关，控制器系数维数只由模型结构参数决定. 避免了Diophantine 方程的求解，减少了在线计算量，简化了MGPC 控制器的实现. 在一个DCS 控制的非线性液位装置上的对比实验结果表明了该方法的有效性.     

一种新型的非结构模型和基于它的广义预测控制器

本文给出离散Laguerre函数的三项递推公式和非结构模型的定义;提出应用离散Laguerre 函数的有关性质建立过程的非结构模型的方法;得到一个新型的非结构模型;并导出 了基于该模型的广义预测控制器;最后,以仿真例子说明了该控制器的有效性.     

水电阻负荷站中稳流的模糊控制设计

针对柴油发电机负荷试验中有关水电阻负载的负荷特点，分析了有关水电阻模型建立和实际控制的有关研究现状。结合实际工程项目，给出有关稳流控制方案分析过程，并用自组织模糊控制方法实现有关控制。提出进一步对原项目中有模糊控制器的改进方法。并给出原模糊控制器以及改进后的模糊控制器的仿真与分析。     

液位控制的模糊内模PID控制器设计

本文介绍了液位过程模糊内模PID控制器的设计.利用机理分析和实验辨识相结合的方法建立了被控过程的数学模型,并依据内模控制原理设计了一种PID控制器,该控制器结构简单,只有一个可调参数.为了克服了内模控制器参数整定要在系统标称性能和鲁棒性之间进行折衷选择的局限性,利用模糊逻辑实现了控制器参数的在线自动整定.实验结果表明,模糊内模PID控制器能有效地改善系统的性能.     

基于改进Smith预估控制结构的二自由度PID控制

针对工业过程中的二阶不稳定时滞过程, 基于改进史密斯预估控制结构提出了一种简单的两自由度控制方案.设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器采用同一设计程序, 并基于内模控制原理提出了控制器解析设计方案.设定值跟踪控制器和抗扰动控制器可分别通过单性能参数独立调节和优化, 每个控制器都具有PID形式, 给出了控制器调整参数的选择范围和扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的条件.仿真实例验证了提出方法对于近期其他方法的优越性.     

一种非线性PID控制器及其参数分析

利用凸组合方法构造非线性PID控制器，并对有关参数进行了分析．通过简单地调节非线性函数的有关参数，这种非线性PID控制器可以形成灵活的增益策略．采用这种控制器，能够使性能指标互为冲突的双方同时取得较好的控制效果．为检验这一方法的有效性和全面性，本文分别对一个延时过程和一个三阶伺服系统进行了仿真，仿真结果表明，这种控制器具有较好的性能．     

大时滞工业过程的双控制器结构

提出一种简单实用的双控制器方案,用于大时滞工业过程控制.该方案含两个独立 的控制器,即跟踪控制器和扰动控制器,使设定值响应得以与扰动响应分离,从而可同时获得 良好的设定值跟踪性能和抗干扰能力.双控制器系统含过程模型,但对过程模型不敏感,因而 鲁棒性好.文中将两个控制器设计为比例加积分(PI)类型,给出了具体的参数整定方法.     

模糊控制在水电阻负荷试验站中的应用研究

针对在柴油发电机负荷试验中,有关水电阻负载的负荷特点,分析了目前国内关于水电阻模型建立和实际控制的有关研究情况。结合实际工程项目,给出有关负荷电流的方案分析过程。在调节水电阻进而稳定负荷电流的控制中,提出一种自组织模糊控制和常规模糊控制相结合的综合模糊控制器设计方法。该控制器进一步提高了水电阻负载的控制效果。同时给出了该控制器效果分析。     

多变量解耦内模控制器的设计

针对一般多变量解耦控制器将解耦与控制器分别设计所造成的误差问题,提出将内模解耦与控制器一起设计的多变量解耦内膜控制器设计方法.该方法让控制器同时扮演解耦补偿器和内模控制器的角色.首先通过解耦分析和稳态误差分析,使得控制器的设计过程不需要对模型进行降阶就可达到理想的控制效果,再详细推导控制器的设计,得到控制器设计的一般通式,保证了控制器的物理实现,同时增强了系统的鲁棒性.仿真结果表明,该控制器较一般的解耦控制器鲁棒性好,设计简单,是消除多变量系统的解耦过程与控制器设计之间误差的一种可行方法,且该方法已在燕山石化常减压项目得到应用,效果非常好.     

强制循环蒸发系统的非线性自适应解耦PID控制

本文结合现场的实际过程数据,首先应用能量平衡建立了强制循环蒸发过程的动态模型.针对该过程的多变量、非线性以及强耦合特性,在常规增量式PID控制器的基础上提出基于神经网络与多模型切换的非线性自适应解耦PID控制策略.该控制器是由线性自适应解耦PID控制器和基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器以及切换机构组成.其中线性自适应解耦PID控制器可以保证系统的稳定,而基于神经网络的非线性自适应解耦PID控制器则可以有效地提高系统的性能.上述过程的PID参数是通过广义预测的方法得到,最后通过仿真表明,上述控制方法不仅消除了回路间的耦合,在稳定生产的同时提高了蒸发的效率.     

自抗扰控制算法在聚丙烯反应釜过程控制中的应用

本文介绍一种新型实用控制器-自抗扰控制器在聚丙烯反应釜过程控制中的成功应用.在聚丙烯反应釜过程控制中升温过程是控制的难点.自抗扰控制器解决了在升温过程中反应釜夹套的加热水和冷却水的自动切换,从而成功地实现了升温过程的自动控制.而恒压过程的控制在稳定性和准确性等方面都超过了原来的PID的控制效果.     

基于USB的飞机防滑刹车控制器测试系统设计

飞机防滑刹车控制器是飞机制动系统的核心部件,其的测试系统主要完成飞机刹车控制器的离线检测.通过模拟飞机刹车过程中的各种物理量,对控制器的功能进行检测,并通过USB接口将测试结果上传至后台便携式计算机.重点介绍了飞机防滑刹车控制器测试系统的原理以及软硬件实现过程中USB接口芯片CH375的使用,并利用VC 软件开发平台实现对飞机刹车控制器测试数据的接收、处理和显示,为控制器提供了一套有效的检测手段.     

降低参数灵敏度的磁浮列车鲁棒悬浮控制器设计

磁浮列车的悬浮静态工作点与承载重量有关,因此对悬浮控制器的设计提出了更高的要求.以八达岭磁浮列车旅游线用的CMS-3型磁浮列车为研究对象,在分析磁浮列车悬浮控制系统的数学模型基础上,应用降低参数灵敏度的鲁棒控制器设计法对悬浮控制器进行设计,使控制器对列车质量变化的参数灵敏度明显降低.     

一种新型非线性PID控制器及其参数设计

方法简单、参数效率高是非线性PID控制器所期望的特征. 本文提出一种新的非线性PID控制器设计方法,并就其非线性函数的函数特点以及控制器参数选择问题进行了分析. 首先, 利用电容极间场强的作用原理提出了一种非线性函数构造方法, 并用来对常规PID控制器进行修正, 形成一种非线性PID控制器; 其次, 对非线性函数进行了分析, 指出了不同参数对非线性函数的影响; 最后, 利用T–无源的有关结论对这种非线性PID控制器的稳定性进行分析, 得到了这一非线性PID控制器的参数设计依据. 仿真实例表明了文中所提控制     

用PID梯度算法训练基于神经网络的广义非线性PID控制器

将梯度优化过程看作反馈控制系统,从而提出了一种带运量项的PID梯度算法（PIDGDM）。进一步讨论了该算法的收敛特性,提出了一种非线性PID控制器以对付一些非线性控制问题。神经网络被用于实现该非线性PID控制器。PIDGDM算法被用于训练所提出的神经网络非线性PID控制器。最后,给出了有关方法应用于两个化工过程的仿真研究结果。     

低阶鲁棒解耦控制器设计

提出了一种低阶鲁棒解耦控制器设计方法,能妥善处理多变量反馈系统的耦合性和方 向性.整个设计过程分两步完成:先将闭环系统的鲁棒性能要求转化为关于控制器参数的约束, 然后设计控制器逼近约束条件,最终得到低阶控制器.仿真结果表明,基于本方法的控制器,其 鲁棒性能接近μ-最优控制器,而远优于内模控制器.     

带有误差修正项的自适应学习控制

本文讨论了二阶系统在任意初态偏差下的自适应控制问题,借助学习控制及其初始修正的思想,提出了两种带有修正初态偏差功能的自适应控制策略:一阶吸引子控制器和零阶吸引子控制器.两种控制器都是将整个控制过程分成若干个等长时间的子过程,在每个子过程中控制算法都会进行误差校正和参数学习.其中,一阶吸引子控制器在每个子过程中同时修正所...     

精馏塔时滞过程的分数阶PIλDμ控制器设计

本文针对精馏塔不稳定时滞过程,提出一种基于设定值加权的分数阶PIλDμ控制器设计方法.首先采用比例环节构成内环反馈镇定不稳定时滞过程,然后基于等效的过程模型,依据设定值加权方法设计分数阶PIλDμ控制器,并进行了控制器参数整定.仿真结果表明:分数阶PIλDμ控制器可以使精馏塔不稳定时滞过程系统获得良好的动态响应特性,干扰抑制特性以及克服系统参数变化的鲁棒性.     

基于子空间辨识的模型算法控制器设计

提出了一种基于子空间辨识的模型算法控制器设计方法.在输入信号满足持续激励的条件下,先利用子空间辨识方法提取出系统有限单位脉冲响应序列,再利用单位脉冲序列构成的矩阵设计预测控制器.该方法将独立的对象辨识和控制器设计整合在一起,简化了控制器的设计过程,是一种完全的数据驱动方式.工业过程对象的仿真实验详细给出了该算法的设计过...