模糊PID技术在轧机AGC系统上的应用

常规PID控制在对象变化时,控制器的参数不能自动修改适应,无法很好地满足轧机厚度控制精度的要求。针对这一问题,设计了一种模糊自适应PID控制器,利用模糊推理方法实现对PID参数在线自适应,来实现AGC系统的稳定,提高厚度控制系统的精度。通过simulink仿真,结果表明模糊自适应PID控制器自适应能力更强、响应快、稳定性好,同时也有更强的鲁棒性,能够使厚度控制得到满意的结果。     

冷轧机液压AGC系统GPC控制仿真研究

冷轧机液压AGC系统已经成为现代带钢轧机中控制带钢厚度的关键设备,其动态性能具有大惯性、大时滞、非线性等特点.通过参考典型的液压元件的作用机理,建立了冷轧机液压系统的数学模型.利用基于支持向量机(SVM)的广义预测控制(GPC)算法对液压系统进行控制,构成了液压AGC计算机仿真系统,仿真结果表明:SVM学习速度快,在小样本情况下具有良好的非线性建模和泛化能力:基于SVM的GPC算法具有很好的控制性能.     

模糊PID在冷轧机厚度控制系统上的应用

为解决现有轧机液压AGC系统响应慢、精度不高和工作效率低的问题,将现有液压PID控制系统改进成模糊PID自整定控制系统。首先在分析轧制过程中的变形确定轧制阻力,以及控制环节的传递关系的基础上,建立了工作装置和液压控制系统联合仿真模型,并且在轧机厚度控制系统的数学模型基础上进行了参数优化,利用AMESim和Mat]lab/Simulink联合仿真得出了轧件入出口板厚曲线,并对液压缸PID控制系统和模糊PID自整定控制系统进行对比分析。经研究表明:普通PID控制系统无法对出口板厚进行有效实时调整,而模糊PID自整定控制系统除对板厚能实时调整外,其控制精度大大提高,最大板厚误差仅为0.1 mm,改进后的系统响应快,响应时间为0.4 s。     

冷连轧机厚度自动控制策略应用对比分析

针对当今国际先进的AGC控制方法,深入地比较了日立公司和Siemens公司厚度控制策略的不同,从理论上分析了它们为提高厚度控制精度所采取的控制思想差异,特别是在秒流量AGC控制策略方面,充分体现两者对于改善厚度偏差手段的不同.最终通过轧机生产厚度控制结果实绩数据,阐述了控制策略的不同只是在现有硬件配置的基础上实现优化设计,最终提出相关冷连轧机高精度厚度控制方案,给采取何种厚度控制策略以启迪和借鉴.     

热连轧液压厚度控制系统的H∞鲁棒预测控制

对热连轧动态设定型自动厚度控制控制系统模型进行理论分析,由于厚度控制系统复杂,工作环境恶劣,精确的数学模型难以建立.针对工程实际,提出一类基于的鲁棒预测控制算法,在系统存在参数摄动和扰动的情况下仍能满足期望的性能指标,实现了多目优化标控制,提高控制系统的性能,并且使得控制输入满足硬约束条件,防止控制输入过大对轧机系统造...     

铝材冷轧机自动厚度优化控制系统

针对铝材冷轧机板厚控制系统是一个具有非线性、延时、多变量耦合的复杂的实时系统,给出了一种适用于不同类型轧机的自动厚度优化控制系统。该系统采用各种厚度控制系统(AGC)控制、优化控制和自适应控制方法,对轧机系统进行优化精确控制,既保证了产品的质量,又可提高轧机的生产效率。试验证明,该优化控制系统实时性强,控制响应时间小于100ms,铝带出口厚度偏差可控制在2%以内,保证了产品质量;同时提高轧机的平均运行速度10%以上,提高了轧机的生产效率。     

热轧带钢自动厚度控制鲁棒预测模型与控制策略

研究了热轧带钢自动厚度控制(AGC)鲁棒预测模型与控制问题.提出了一种全新的AGC动态鲁棒预测模型,并给出了对应的控制策略.首先通过弹跳方程,分析了传统AGC控制模型的局限,讨论了变刚度AGC与鲁棒控制的联系;其次,针对轧机机架间传递的扰动,在AGC的前馈部分,引入H∞滤波器,使得轧件在输送过程中传递的不确定性得到了有效的抑制.同时,利用预测控制(MPC)预测机理,对轧制力进行动态预测,使得轧制条件迅速优化;最后用仿真结果表明所提控制策略的有效性与可行性.     

斜轧穿孔机导盘转速的建模与控制

通过对驱动斜轧穿孔机狄塞尔导盘液压系统的分析, 推导出了导盘转速控制模型. 用软测量方法对模型中的负载力矩进行了预测, 并利用前馈控制算法来抵消系统的负载力矩扰动. 由于软测量模型有一定的误差, 故采用 了推理控制算法来抵消其不准确部分. 最后形成了前馈和推理的复合控制算法作为导盘转速控制系统的控制器. 仿真证明了控制系统的准确性、鲁棒性和快速响应性.     

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.     

基于高阶滑模速度控制器的异步电机模型预测转矩控制

针对三相异步电机驱动系统,提出一种基于高阶滑模速度控制器的模型预测转矩控制策略.为了降低负载扰动对系统运行性能的影响,设计一种基于二阶Super-Twisting滑模技术的速度环控制器,以代替传统PI速度控制器,并应用Lyapunov稳定性理论对其稳定性和鲁棒性进行分析,得到使速度控制系统收敛的参数范围.为了提升转矩控制精度,基于异步电机的数学模型,采用模型预测转矩控制理论,以转矩和定子磁链为控制目标设计评价函数,得到最优输出电压矢量驱动电机运行.仿真结果表明,所提出的控制方法能有效提升系统对负载扰动的鲁棒性,并有效降低转矩波动,使电机具有良好的动态和静态运行性能.     

具有预测控制功能的pH控制系统

介绍了糖厂酸碱中和的酸度控制系统以及采用动态矩阵控制算法设计的预测控制器。对系统硬件配置动态矩阵控制算法及参数设计作了具体说明,给出了仿真和实际运行结果。     

模糊控制和PID控制结合的净水厂投药控制系统

本文分析了当前混凝投药控制系统存在的问题 ,针对混凝投药过程的工艺特点 ,提出了采用模糊控制和传统PID控制相结合的混凝投药控制系统 ,改善了混凝投药的控制效果。     

PID和Fuzzy控制相结合的分段复合控制

采用常规PID控制很难实现对大滞后、非线性等难以建立精确数学模型的被控对象的良好控制.为了解决这一难题,该文针对一个非线性二阶系统设计出PID和模糊控制相结合的分段复合控制器,该控制器不需要被控对象的精确数学模型.由于在整个控制过程中的不同阶段采用不同的控制方式,既继承了常规PID控制无静差、静态稳定性好的特点,同时又兼有模糊控制适应能力强、动态性能好的优势.通过MATLAB仿真实验表明,该分段复合控制器能够满足二阶非线性被控对象的控制要求,并取得了良好的控制效果.     

模糊控制与PID控制的对比及其复合控制

在对PID控制与模糊控制进行对比的基础上提出了一种模糊PID复合控制方案.首先,分别设计了一个常规PID控制器和一个基本模糊控制器;然后,对两种控制方案进行了仿真对比研究,并对它们的优缺点进行了评价;最后,为了将两种方案取长补短、优势互补,设计了一种模糊PID复合型控制器.该复合控制器根据偏差范围的大小,通过模糊控制与...     

泛论控制工程对控制理论的需求

从控制理论的内容上将控制理论分为模型控制论和工程控制论,并且阐述了两者的关系;讨论了反馈控制系统对控制理论的需求,从目标函数的多少、控制策略集的大小以及控制策略的求取三方面研究反馈控制系统对控制理论的要求;研究了自动化对控制理论的需求。为了解决此课题,从扩展目标函数入手,给出复杂控制系统的概念,并且给出了复杂系统控制理论的主要内涵,展望了复杂控制系统控制理论的意义。     

基于Fuzzy-PI双模控制的控制系统

叙述了孵化装置中有关温度与湿度的控制方法。为了提高控制精度、改善系统的动态、稳态性能,引入了基于Fuzzy-PI双模控制方法,并利用Matlab进行仿真。通过仿真和实际运行表明,采用了Fuzzy-PI双模控制以后,加快了动态响应,提高了控制精度,有效地降低了超调量,孵化率达到了规定的技术指标。对于实际中存在的非线性、大滞后、大惯性、难以建立数学模型的系统,采用该控制方法,不失为一种好的策略。     

基于鲁棒控制理论的多模型分层切换控制

A new hierarchical switching control system of multiple models based on robust control theory is designed for some plant with large uncertainties. The model set and controller set are designed by robust control theory and the characteristics of robust control system are taken into account. A new kind of switching index function by estimating uncertainty is designed. Furthermore,stability of the closed system is analyzed by the small gain theorem in the sense of exponentially weighted L2 norm. And simulation is done on a plant with both parameter uncertainty and unmodeled dynamics. Both theoretical analysis and simulation results show that this new hierarchical switching control system can control the plant with large uncertainties effectively and has good performance of tracking and stability.     

基于PID控制的新型模糊控制方法

本文在文献[1]提出的模糊控制系统的基础上,通过启发式规则构造了调整比例因子的函数,改善了控制器的控制性能.     

非线性系统的模型到达变结构控制

本文对一般非线性控制系统,提出了一种模型到达控制的概念,作为模型跟踪控制的推广,为此,当模型与系统为同阶时,引入了动态补偿器,然后采用变结构控制(VSC)策略,来实现模型到达控制的目的,文中还研究了控制受限情况下的VSC,所提出的控制策略此时有很大的简化,最后讨论了滑动模态对摄动的自适应性,文中引用的趋近律为多输入情况提供简单的计算方法,也解决了VSC全过程的品质问题。