基于NBPID的回滞系统控制

回滞现象广泛存在于许多领域，其不可积的非线性特性给控制设计带来了困难。提出的NBPID控制器是基于神经网络逆模型前馈控制(N)，加上改进的Bang—Bang控制(B)的PID控制器。首先通过神经网络逆模型的前馈控制来削弱回滞带来的影响，然后在PID控制器的基础上，为了进一步控制误差，加上改进的Bang—Bang控制。通过设计出的NBPID对回滞系统进行控制，仿真结果表明控制方法是有效的。     

PID参数专家校正器

提出了一种基于知识的PID参数专家校正器,该控制器能根据专家知识实时调整PID参数。仿真结果表明,该控制器具有良好的动静特性和一定的鲁棒性,控制算法简单,实现方便。     

热轧带钢宽度的模糊专家控制策略

热连轧生产过程是一个典型的复杂工业生产过程，具有很强的非线性、内外部随机扰动、结构和参数的不确定性和时变性。由于精确的数学模型难以建立，使得传统的控制策略不能满足目前小批量、多品种情况下带钢的宽度精度。为此，本文提出了热轧带钢宽度的专家模糊控制，首先提出了专家控制规则，然后建立模糊控制器来控制规则中参数，MATLAB仿真结果表明该方法具有良好的控制效果，为复杂工业过程的控制提供了新方法。     

大滞后系统的专家-模糊PID控制器设计

在工业过程中,大滞后系统的时滞、非线性情况严重,常规PID控制往往难以获得理想的控制效果.针对上述情况,设计了一种基于专家经验的模糊与PID并联复合型控制器,能够在PID控制的基础上改善系统的控制品质.介绍了带有可调因子的模糊控制算法,给出了模糊控制器相关参数的整定方法.根据专家经验制定了模糊控制与PID控制的加权系数的整定规则.对具有大迟延、大滞后特性的循环流化床的燃料量与床温模型进行了仿真研究.仿真结果表明:在大滞后系统的控制中,所设计的专家模糊PID控制器能够很大程度的改善系统的动态动性,且具有较好的鲁棒性.     

气体渗碳炉单片机智能控制系统

完全避开过程对象数学模型,基于被控量测量函数凸凹性之上,建立的超前预估控制与开关控制相结合的智能控制算法的思想方法;介绍了气体渗碳炉单片机智能控制系统的硬件电路设计方案;并阐述了软件控制算法流程。     

焦炉压力专家控制系统的研究与应用

文章以焦化过程焦炉压力控制系统的应用为例,讨论了一种实时专家控制器的设计与使用。该控制器采用专家系统与改良PI控制器的结合设计,既有专家的控制经验,又能保证控制精度。     

复杂大时滞系统的单神经元PSD控制

针对基于参数模型的普通PID控制对模型精确性要求较高,只能有效控制一般纯滞后对象,而不适用于复杂大时滞系统对象的控制.这里尝试对普通PID控制器添加单神经元自适应PSD算法,并加入专家经验对可调参数进行在线寻优、自校正.在Smartpro系统的ConMaker组态软件上编写了该控制器程序,并对二阶大时滞对象进行仿真实验.实验分析了单神经元PSD控制器参数对控制性能的影响,及与普通PID控制器作比较.结果表明此控制器对于二阶大时滞对象具有较强的自适应性和鲁棒性.     

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.     

注塑机加热过程多种控制方法的比较研究

传统比例积分微分（PID）控制器参数整定过程繁琐，对控制对象参数变化缺乏自适应性。本文介绍利用自适应PID或模糊（Fuzzy)控制器代替传统PID控制器，控制性能有了较大的提高，能满足生产过程的要求。     

专家式串级控制及其在生物制药灭活过程中的应用

根据专家控制器的设计原则及传统串级控制的特点，提出一种专家式串级控制系统结构及设计方法，并成功应用于生物制药灭活过程。     

倒立摆系统的自摆起和稳定控制

为了实现一级倒立摆系统自摆起和稳定控制，该文采用了最优控制与PID控制相结合的控制方法。首先，采用Bang—Bang控制理论设计开环时间最优控制器，实现倒立摆的平稳快速摆起，同时设计经典PID控制器控制小车位置；然后采取线性二次型最优控制理论设计LQR控制器，将倒立摆稳定在平衡位置。计算机仿真和倒立摆系统实时仿真表明，文中提出的控制策略和控制算法得到了很好的验证，取得了满意的效果。     

Equivalence of minimal time and minimal norm control problems for semilinear heat equations

In this paper, we establish the equivalence of minimal time and minimal norm control problems for semilinear heat equations in which the controls are distributed internally in an open subset of the state domain. As an application, the Bang–Bang property for minimal norm controls are also presented.     

模糊PID控制在葡萄酒发酵过程中的应用

针对某葡萄酒厂的发酵过程进行研究,由于其特性随时间变化,需要适时地对PID控制器的参数进行整定.常规的PID控制器没有自适应能力,只能依靠人工重新整定参数,这很难适应参数连续变化的发酵过程.因此需要一种有自适应能力的控制器,经对发酵过程的常规PID控制和模糊PID控制进行仿真和对比,最终选用最优控制方案.     

统计过程控制方法在费托合成中试运转中的应用

统计过程控制是一种采用统计技术对过程数据进行分析和控制的方法,为了提高费托合成过程关键技术指标的稳定性和过程能力,将这一方法应用到了该过程当中.以产油量100 t/a规模的费托合成中试过程为应用场景,对已经完成的试验过程参数进行控制图分析,发现并消除过程中引起参数异常波动的特殊原因.过程参数达到统计受控状态后,过程的关...     

基于智能模糊遗传算法的锅炉自动控制技术研究

锅炉是国民经济中重要的热能供应设备,电力、机械、冶金、化工、纺织、造纸、食品等行业以及民用采暖都需要锅炉供给大量的热能。锅炉燃烧过程是一个具有大惯性、大时延、变参数的多输入多输出复杂过程,传统的锅炉燃烧控制多采用PID控制,但PID控制是无法为具有大惯性、大时延和变参数的过程提供高质量的控制的,解决这些问题的方法是采用比PID更为有效的控制技术。     

Adaptive hierarchical tuning of fuzzy controllers

Fuzzy controller design includes both linear and non-linear dynamic analysis. The knowledge base parameters associated within the fuzzy rule base influence the non-linear control dynamics while the linear parameters associated within the fuzzy output signal influence the overall control dynamics. For distinct identification of tuning levels, an equivalent linear controller output and a normalized non-linear controller output are defined. A linear proportional-integral-derivative (PID) controller analogy is used for determining the linear tuning parameters. Non-linear tuning is derived from the locally defined control properties in the non-linear fuzzy output. The non-linearity in the fuzzy output is then represented in a graphical form for achieving the necessary non-linear tuning. Three different tuning strategies are evaluated. The first strategy uses a genetic algorithm to simultaneously tune both linear and non-linear parameters. In the second strategy the non-linear parameters are initially selected on the basis of some desired non-linear control characteristics and the linear tuning is then performed using a trial and error approach. In the third method the linear tuning is initially performed off-line using an existing linear PID law and an adaptive non-linear tuning is then performed online in a hierarchical fashion. The control performance of each design is compared against its corresponding linear PID system. The controllers based on the first two design methods show superior performance when they are implemented on the estimated process system. However, in the presence of process uncertainties and external disturbances these controllers fail to perform any better than linear controllers. In the hierarchical control architecture, the non-linear fuzzy control method adapts to process uncertainties and disturbances to produce superior performance.     

广义预测控制器系数直接算法

为了简化广义预测控制算法的分析与设计，提出了广义预测控制器系数直接计算方法．该方法利用过程模型直接递推，把广义预测控制律表达成控制器系数与参考轨迹及过程历史信息乘积的形式．其控制器系数计算只与模型参数及设计参数有关，避免了在线求解Diophantine方程、输出预测表达式及自由响应项，简化了设计思路，减少了在线运算量．在一个DCS控制的非线性液位装置上得到的对比实验结果表明该方法是可行和有效的．     

一种全程变增益模糊控制算法研究

过程控制中的某些对象参数通常具有非线性和时变特性,针对这一特点,宜采用模糊控制算法。本文通过理论计算和实验分析,明确了查询表模糊控制算法中误差量化因子Ke、误差变化量化因子Kec和控制输出比例因子Ku三个参数的具体作用,在此基础上设计了一种三参数全程变化的模糊控制算法,并将该算法应用在PCS-99过程控制综合实验系统的单容液位系统过程控制中,达到了预期的控制效果。     

Efficient time-optimal two-corner trajectory planning algorithm for differential-driven wheeled mobile robots with bounded motor control inputs

We propose an efficient time-optimal trajectory planning algorithm for differential-driven wheeled mobile robots with bounded motor control inputs in the environment with cranked road where two corners with arbitrary angles exist. Based on dynamics for differential-driven wheeled mobile robots including actuating motors as well as on the bang–bang principle for time-optimality, we plan the time-optimal free path trajectory which unifies path planning and trajectory generation. Thus it improves total time significantly while handling obstacle avoidance. We divide our trajectory into three sections and then divide each section into an appropriate number of subsections to make five subsections in total. We introduce the concept of transition angle to solve the problem with formulating search loops efficiently. Numerical results are provided to validate the effectiveness of the proposed algorithm.     

精细化工过程控制技术的发展动向

精细化工产品的市场需求快速多变,产品更新换代快,使得精细化工生产过程一般采取小批量、多品种生产,生产过程多为间歇或半连续过程,时变性、非线性强,生产过程的工艺流程复杂,操作步骤繁杂,劳动强度大;精细化工生产过程的工艺介质多为有一定毒性、腐蚀性和易燃易爆性的化学品,过程运行危险性大;这些特点使得精细化工生产过程更难以控制,综合自动化水平普遍较低.为了提高精细化工生产过程的综合自动化水平,需根据精细化工生产过程的特点及其控制需求,进行精细化工生产过程控制技术的研究和应用.目前,精细化工过程控制技术的主要发展动向为:从常规仪表控制向计算机控制、集散式控制系统(Distributed Control System,DCS)控制发展;从简单的顺序控制、程序控制向基于ISA SP88间歇过程控制标准的自动批量生产控制发展;从人工控制、常规PID控制向先进的批次-批次迭代学习优化控制发展;从简单工艺参数的控制向生产工况和生产质量的综合性统计过程控制发展;从简单的工艺参数越限连锁报警向综合性安全保护控制和在线实时非正常工况管理发展.