具有内模结构的锅炉汽包水位PID控制

锅炉是向诸多工业生产过程提供热能与动力的重要设备之一.为了有效地克服汽包水位的负调现象,采用一种基于三冲量控制方案的内模PID控制方法,即副回路利用常规PI控制算法快速抑制给水流量变化带来的干扰,主回路采用内模PID控制算法用以克服蒸汽流量变化产生的扰动.仿真结果表明所提出的控制策略能够加快响应,减小超调,缩短调节时间,算法简单易于工程实现且具有较强的鲁棒性.     

力反馈遥操作机器人系统的内模控制

针对遥操作机器人系统通讯时延破坏系统稳定性和透明性的问题，为力反馈遥操作系统建立了内模控制结构，设计了两端控制器分别实现主从机械手速度和力的跟踪，从而使系统具有良好的透明性,两控制器各有一个控制参数，相关度低，控制灵活,借助内模控制结构的特殊性，以透明性为目标的控制器设计独立于稳定性来进行，降低了控制器设计的复杂度，很好地兼顾了系统在时延下的稳定性和透明性,理论分析和仿真实验证明了该方法的有效性．     

非线性系统的多内模控制

任何一个实际系统均具有一定程度的非线性，由于非线性对象的复杂性，目前还没有统一的控制器设计方法，用传统的线性系统理论来设计，当工作点大范围变化时，很难保证其性能及稳定性。本文提出了基于多模型的内模控制方法，它对非线性过程的控制具有良好的性能。在该方法中，非线性对象的内模是通过在不同工况辨识得到多模型。仿真结果表明，该控制策略比常规的单内模控制在大范围具有更好的控制品质。     

内模控制在异步电机矢量变频调速中的应用

提出了异步电机电流调节器的内模控制法(IMC)设计,用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性,并将其应用于异步电机转子磁场定向的转差频率矢量控制中。将IMC调节与PI调节的结果作了比较,通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用DSP实现的异步电机矢量控制运行实验,验证了IMC电流调节器的良好性能。     

关于内模控制结构中二阶反馈滤波器的研究

内模控制结构中的一阶反馈滤波自提出以来，以其设计简单，调节参数少而得到广泛应用，但在实际问题中一个调节参数往往难于协调快速性和平稳性，针对这一情况本文提出用有两个调节参数的二阶反馈滤波模型进行改进，并通过仿真检验表明，这种方法可以获得比简单的一阶反馈滤波更好的系统性能。     

非线性动态增量内模控制算法及应用

为了提高非线性工艺对象的控制质量, 基于动态增量内部模型提出一种非线性动态增量内模控制算法.其中, 动态增量内部模型是利用一阶纯滞后模型建立;动态增量内模控制算法是依据该动态内部模型和传统内模控制算法原理设计.在对该动态增量内模控制系统的稳定性分析的基础上, 选择一种具有高度非线性和时变性的生物反应器作为控制对象来检验其控制性能.仿真结果表明:动态增量内模控制算法的控制效果和抗干扰能力等均优于传统PID控制算法和人工神经网络控制等高级控制算法, 具有较好的实际控制工程意义.     

异步电机定子电流内模自适应控制及实现

针对转子磁场定向下的异步电机定子电压方程中存在着励磁电流和转矩电流分量的交叉耦合,使得转矩电流的调节受到励磁电流的影响,提出了异步电机定子电流的内模自适应控制及其在转子磁场定向矢量控制中的实现方法.根据内模控制(IMC)原理设计异步电机电流调节器,用矩阵奇异值分析了IMC电流调节器的鲁棒性;用最小二乘法对模型参数进行辨识;将其应用于异步电机转子磁场定向的矢量控制中.通过对电流调节器传递矩阵函数的仿真及用DSP实现的异步电机矢量控制,验证了自适应IMC电流调节器的良好性能.     

力反馈遥操作机器人系统的内模控制

针对遥操作机器人系统通讯时延破坏系统稳定性和透明性的问题,为力反馈遥操 作系统建立了内模控制结构,设计了两端控制器分别实现主从机械手速度和力的跟踪,从而使系统具有良好的透明性.两控制器各有一个控制 参数,相关度低,控制灵活.借助内模控制结构的特殊性,以透明性为目标的控制器设计独立于稳定性来进行,降低了控制器设计的复杂度, 很好地兼顾了系统在时延下的稳定性和透明性.理论分析和仿真实验证明了该方法的有效性.     

二自由度内模控制抗扰及鲁棒性分析

文章针对生产过程中常见的对象不精确及扰动或参数波动等情况,采用2自由度内模控制结构进行系统设计。通过内模前馈控制器及反馈滤波器设计来探讨内模控制结构如何有效提高控制系统的抗扰及鲁棒性能。然后使用Matlab仿真工具,实例设计反馈滤波器并在simulink下进行系统仿真,结果表明该二自由度内模结构设计方法可行,控制性能好,合理的滤波系数可保证系统具有良好的抗扰及鲁棒性能。     

内模-PID串级控制方法

将内模控制与串级控制相结合,为了发挥内模控制克服时间滞后方面的优良特性和串级控制良好的抗扰性,提出了内模-PID串级控制方法.PID控制调节系统的抗扰性,内模控制调节系统的鲁棒性,理论研究和仿真结果表明系统响应同时具有良好的抗扰性和鲁棒性,且参数整定简单.     

具有不确定扰动的机器人基于内模的鲁棒学习控制

根据内模控制的概念设计一个扰动控制器,使机器人系统表现为固定参数的解耦线性系数。基于此线性系统,提出了一种迭代学习控制律,给出了算法收敛的充分条件。算法的参数选择非常简单,从而易于满足收敛条件。仿真结果表明了算法的有效性。     

Modified Two-Degrees-of-Freedom Internal Model Control for Non-Square Systems with Multiple Time Delays

A modified two-degrees-of-freedom （M-TDOF） internal model control （IMC） method is proposed for non-square systems with multiple time delays and right-half-plane （RHP） zeros. In this method, pseudo-inverse is introduced to design the internal model controller, and a desired closed-loop transfer function is designed to eliminate the unrealizable factors of the derived controller. In addition, set-point tracking and load-disturbance rejection of each process are separately controlled by two controllers. The simulation results show that in addition to high decoupling performance and robustness, the proposed control method also effectively improves loaddisturbance rejection and simultaneously optimizes the input tracking performance and disturbance rejection performance by selecting the parameters of controllers. Furthermore, the higher tolerance of model mismatch is achieved in this paper.     

同步电动机矢量控制系统双内模控制的研究

首次将内模控制应用到多环控制的电励磁凸极同步电动机矢量控制系统中,提出了基于内模控制原理的同步电动机调速系统双内模调节器的设计。所设计的定子电流调节器及转速调节器为PI结构,励磁电流调节器及磁链调节器为PID结构,只有一个可调参数,结构简单,参数调整方便。仿真实验结果表明,采用内模控制后,系统输出动态性能优于工程设计方法设计的动态性能。     

油田抽油机无功补偿装置的设计与实现

为了设计出更合理的无功补偿装置,提出了一种油田抽油机无功补偿装置主电路和控制器的设计原则,给出了具体设计实现方案,实验表明,按此方案设计的控制器和主电路可以实现快速切换和跟踪,并对电网无电流冲击,提出了一种新的检测有功电流和无功电流瞬时值的方法。     

二元精馏塔中的内模解耦控制的应用

针对一类有多变量、强耦合、大时滞特点的精馏塔控制系统,为了提高系统的整体控制性能,文中给出了内模解耦控制器的设计过程,该控制器具有同时兼解耦器、内模控制器的特性,采用解耦原理与内模控制融合方法设计,其解耦作用是使系统成对角优势,避开动态解耦技术要求精确模型且可能为物理不可实现对象的矛盾,其内模控制可补偿不精确解耦及时滞导致的控制品质下降。通过解耦分析和稳态误差分析,推导出解耦内模控制器的表达式。仿真研究结果表明该控制器控制系统具有较好的解耦能力和较强的鲁棒性．具有很好的应用前景。     

基于神经网络的非线性系统复合内模控制

利用RBF神经网络逼近连续非线性系统的α阶积分逆系统,并对原非线性系统及其逆系统构成的伪线性系统采用内模控制方法进行复合控制,从理论上分析了滤波器对跟踪误差的影响,仿真结果表明,内模控制与逆系统方法相结合的复合控制方案是处理非线性问题比较有效的方法之一。     

用于控制系统研究的工业锅炉动态特性数学模型

本文提出一套工业锅炉动态特性数学模型,具结构设计考虑了相应控制系统研究的需要,其参数范围主要针对链条炉排式锅炉而设定,仿真实验表明此套模型可以基本反映一般工业锅炉的特性,适于做新型控制系统研究中的过程模型或用做产品化的工业锅炉微机控制系统出厂前的预调试的试验模型。