羰基合成模式评价装置温控器的算法研究

以羰基合成模式评价装置的温度控制系统为研究对象,针对加热系统存在的惯性、纯延迟、非线性、热耦合等特性,提出将模糊控制、PID控制及纯滞后控制算法有机地结合起来实现加热系统的模糊自整定PID参数的Smith预估控制策略,以实现温度的高精度控制.并运用MATLAB对研究结果进行了仿真,结果表明该控制策略自适应能力、控制品质和鲁棒性明显优于常规Smith预估控制.     

基于自适应Smith预估器的PID自整定方法

针对典型的可等效为一阶惯性加纯滞后系统的工业过程,利用输入输出数据获取对象阶跃响应,简便地得到对象模型和Smith预估器,进而按ITAE标准传递函数整定PID参数,结果表明,该方法兼有Smith预估控制和ITAE最佳控制两者的优点。     

史密斯预估PID控制算法研究及其在DCS中的实现北大核心CSCD

随着工业生产规模和复杂程度的不断增大,大迟延系统在工业生产过程中比较常见但又难以控制,一直是控制界关注的研究方向。在利用传统PID控制系统对大迟延对象进行控制的时候,得不到理想的控制效果,针对这类对象一般采用Smith预估算法。Smith预估算法对于大迟延系统的控制已经较为成熟,但由于控制设备发展较慢,Smith算法尚未被加入到DCS中。如今,在火电、化工行业中DCS已被普遍使用,因此有必要在DCS上加入Smith预估算法以解决控制调节速度慢、超调量大等问题。通过在DCS中加入Smith预估PID控制器,对大迟延系统进行控制研究的结果表明,Smith预估PID控制算法可以取得更好的控制效果。     

肿瘤热疗中温控系统的建模与仿真

热疗是近几年出现的一种治疗肿瘤的新方法,针对热疗温度控制对象的纯滞后特性,在具有一阶惯性环节的Smith预估器的基础上,结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制,提出了一种模糊Smith智能控制方法。在生物热传递方程的基础上,建立了典型的热疗数学模型。通过对此模型的仿真研究表明：模糊Smith智能控制方法改善了控制性能,使温度控制系统的鲁棒性和抗干扰性得到了显著提高。     

基于Matlab双容液位系统控制方法研究

本文利用MATLAB/Simulink工具对双容水箱液位控制系统进行了单回路PID控制、串级PID控制、基于Smith预估器的PID控制仿真和对比分析.仿真结果表明:对于控制双容水箱液位系统等大延迟二阶对象系统时,基于Smith预估器的PID控制方法和串级PID控制方法都是比较有效的.     

纯滞后系统PID-模糊控制

为了保证城市供水质量,常常采用变频恒压供水方式。针对恒压供水系统的非线性、随机性、大惯性和纯滞后特性,提出了一种带Smith预估的PID-模糊复合控制策略。这种控制策略融合了模糊控制动态响应性能好、PID控制调节精度高以及Smith预估纯滞后补偿的优点。在保留了系统很好的动态过程平稳性和稳态性能的基础上,明显改善了系统的动态过程快速性,同时对被控对象模型参数变化具有很好的适应性,鲁棒性好。仿真实验结果表明:带Smith预估的PID-模糊复合控制策略可使恒压供水系统的动态稳态性能明显优于常规PID、模糊控制和PID-模糊复合控制。     

Smith模糊PID匀速升温控制策略研究

针对电加热炉匀速升温过程模型建立困难、调节过程滞后等问题,提出了一种基于炉体散热补偿的Smith模糊PID控制算法。通过炉体散热补偿建立针对被控量升温速率的一阶线性纯滞后模型;采用Smith预估器消除纯滞后特性带来的影响,提高系统的稳定性,加快调节过程;引入模糊PID控制,克服Smith预估补偿环节鲁棒性差的弱点,实现参数的自适应调整,并提高了稳态精度,实现了高精度的匀速升温控制。试验结果表明,该控制策略的控制偏差低于5%,明显优于常规PID控制。     

一种模糊PID-Smith污水处理的控制方法

针对污水处理控制系统的大惯性、大时滞及时变等特点,在分析常规PID控制和模糊控制不足的基础上,以溶解氧DO为控制对象,建立了一种Smith预估器+模糊PID组合控制器.该组合模型中的模糊控制部分以误差和误差变化率作为输入,通过模糊推理实现对PID的3个参数,即比例常数、积分常数和微分常数的自整定,以满足被控对象DO的不同误差和误差变化率对控制器参数的要求:采用Smith预估器实现对被控制对象的时间滞后的修正.该模型集成了模糊控制器鲁棒性高、PID静态控制,及Smith预估器可以补偿时滞的优点.通过对SBR污水处理系统的控制仿真,并与常规PID和模糊PID控制效果比较,超调量和调节时间明显降低,证实了组合控制器的优越性,从而为解决大滞后大惯性系统提供一种有效途径.     

电加热炉炉温控制系统设计与仿真

针对电加热炉炉温被控对象的大迟延、模型不确定的特点，介绍了一种Smith预估补偿器的改进结构，即增益自适应Smith预估控制策略，改善了控制特性。并对其进行了仿真研究，结论证实，其控制效果在一定程度上优于PID控制和单纯Smith预估控制。经过实验，实现了对电加热炉炉温的控制。     

基于Fuzzy自整定PID参数的飞机除冰车温度控制

针对新型飞机除冰车加热系统的大迟延特性和模型不确定性,设计了Fuzzy自整定PID参数的Smith预估飞机除冰车温度控制系统.根据实验数据及其工作原理建立了加热系统数学模型,并用Matlab进行仿真,仿真结果表明所设计的控制系统在稳定性、准确性,鲁棒性方面明显优于该除冰车现有的Smith预估控制系统.     

轴型工件感应加热温度控制系统开发

绿色高效的新时期工业生产理念的推广,使得电磁感应加热技术在近年来得到了越来越广泛的应用。电磁场和温度场的相互耦合,给电磁感应加热过程的数值模拟带来了一定困难。有限元法、边界元法等数值分析方法:先后被应用到电磁场和温度场的分析中来,但由于此类算法的复杂性使得研究结果:无法实时的给予工业生产在线指导。本文基于已有的研究结论以及感应加热的特点,开发出一套感应加热温度控制系统。首先根据电磁感应加热的电磁原理,研究分析了轴型工件感应加热过程中各种发热机理,探讨了工件内涡流功率密度在加热不同阶段内的分布规律,然后建立了感应加热温度场的有限差分计算模型,模拟了温度场的变化过程,讨论了工件瞬态温度场的分布和变化趋势,最后基于Visual Studio 2008建立了感应加热温度计算机控制系统,采用PID控制器通过调节电源功率控制温升过程,并以彩色云图的方式实时展示温度场瞬态变化趋势,并基于DB2数据库建立了相应的生产过程数据管理系统。     

基于神经网络的聚氯乙烯汽提过程自适应解耦控制

聚氯乙烯汽提过程具有高度非线性和时变性等特点,是一类复杂的非线性工业过程.首先基于动态模糊神经网络建立了数据驱动的聚氯乙烯树脂（PVC）汽提过程的被控对象模型;然后采用一种神经网络分散式解耦控制器对汽提过程进行解耦,得到浆料流量-塔顶温度和蒸汽流量-塔底温度两个单变量系统;最后采用BP神经网络PID控制器对系统进行控制.仿真实验结果验证了所提出集成控制策略的有效性.     

飞机除冰液加热系统单神经元PID控制仿真

针对在飞机除冰液加热系统中管路流量脉动造成温度波动的问题,提出单神经元PID控制策略,建立飞机除冰液加热系统的数学模型,并使用Matlab进行仿真。结果表明,单神经元PID控制策略对飞机除冰液加热过程的控制,比常规的PID控制器速率快、稳定 性高。     

基于智能水滴算法的空调水温二阶时滞PID控制

为提高中央空调系统使用过程中的能耗利用效率,实现更加有效的回水水温控制,提出基于不确定IWD-PID整定的中央空调系统回水水温控制方法.首先对中央空调系统冷回水水温模型进行研究,用二阶时滞惯性模型对回水水温模型进行描述,获得其控制对象数学模型形式;其次引入智能水滴算法(IWD)对PID控制器进行优化整定,并利用不确定方...     

模糊免疫PID控制在主汽温控制系统中的应用

火电厂主汽温控制系统具有大惯性、大迟延和时变等特性,传统的火电厂主汽温控制系统大多采用基于模型的常规PID串级控制方法。本文借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊推理逻辑可逼近非线性函数的特性,提出将模糊免疫PID控制策略应用到火电厂主汽温控制系统中。仿真研究表明,该方法的控制效果优于常规的PID控制,能适应对象参数的变化并表现出良好的控制品质,即使发生扰动时也具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

基于免疫PID控制的换热站温度控制系统

设计二级换热站温度智能控制系统,根据室外温度的变化和供热实时情况在线自动调整PID控制器参数,利用变频调速装置进行循环水压力控制,并提出将免疫PID控制策略应用于温度控制中。实验证明该系统具有快速性、鲁棒性以及控制精度高等特点。     

模糊自适应Smith预估器在温室控制中的应用研究

该文以蒸汽管道为对象,采用机理分析法对温室加温时的温度对象进行分析,得到室内温度模型和蒸汽管道模型。采用模糊控制技术,组成温室温度的模糊控制系统。针对温室系统大延时滞后的特点,采用自适应Sm ith预估器对温室模糊控制系统进行补偿,组成模糊自适应Sm ith预估控制系统。运用MATLAB软件的S imu link建立温室控制系统的仿真模型,并分别用常规模糊控制技术和模糊自适应Sm ith预估控制技术对温室加温进行仿真试验,仿真结果表明在温室加温的模糊控制系统中增加自适应Sm ith预估器后,系统具有更强的适应能力,系统的动态特性都有了较大的改善。     

火电厂锅炉主汽温控制策略的比较研究

锅炉的主汽温被控对象是一个大惯性、大迟延、非线性且对象变化的系统,常用的汽温控制系统有串级PID控制和基于BP神经网络的PID控制。串级PID控制一般能将主汽温控制在允许的范围内;基于BP神经网络的PID控制将神经网络所具有的自学习能力与PID控制器的鲁棒性相结合,能实现对非线性、大时滞系统模型的控制。对这两种策略在不同负荷下进行了实验仿真,该结果对当前电厂的经济性和安全性有一定参考价值。     

基于搜寻者优化算法的多温区PID参数整定控制方法及其实现

针对工业生产过程中温度控制系统的非线性、大时滞特性,为实现时滞系统PID参数的自整定,该文提出了一种基于搜寻者优化算法的PID整定控制方法。以典型一阶模型作为控制对象进行仿真,结果表明,利用该算法进行搜索寻优可以实现PID参数的在线调整,使温控系统快速准确地达到预设温度。同时,利用可编程计算机控制器（Pcc）的软硬件平台,采用Automatic Code Generation功能实现了对多温区系统的控制,得到了较为满意的控制效果。     

肿瘤热疗仪测量及控制系统的研究

本文介绍了作者研究的"肿瘤热疗仪"测量及控制系统。在此系统中应用"最小二乘法曲线拟合"方法校正了由传感器及电路产生的非线性误差,使电路设计极大的简化降低了整体成本。由于人体的个体差异及各种外来因素的干扰,应用经典控制理论设计的PID控制器无法控制人体局部加热过程。本文介绍了"模糊控制器"的生成原理,并应用到控制系统当中。证明了模糊控制器可以模拟人脑中的丰富经验,对较复杂的过程进行控制。