Smith预估控制的工程实现

Smith预估控制也叫纯滞后补偿控制。本文介绍了Smith预估控制的应用领域和应用对象,叙述了Smith预估控制在工程上如何实现及其基本原理,以及北京和利时集团的DCS系统关于Smith预估控制的工程实现方法和各种扰动试验的结果。     

改进型Smith预估器在工业中的应用

本文以大时滞温度控制系统为研究对象，提出一种改进型Smith预估控制算法，从而解决在工业生产过程中被控量的纯滞后问题．     

Smith预估补偿器及其应用

介绍Smith预估补偿器在纯滞后控制系统中的补偿原理及作用，着重论述Smith补偿器的DDC系统的控制算法，并在玻璃窑炉的料道温度控制中使用Smith预估补偿器获得了成功应用，其控制精度达到0．1％，升温速度达到2℃/min,Smith预估补偿控制与常规的PID控制相比，具有调节时间短，超调量小，鲁棒性好等优点，适应于一般工业生产过程中有屯滞后环节的控制系统，有较大的推广应用价值。     

基于Smith预估的FNNC-PI复合控制器研究

针对工业过程中常见的大纯滞后现象，提出了一种由模糊神经网络控制（FNNC）与传统PI相结合的复合控制器（FNNC-PI）。由该控制器构成的改进Smith预估补偿控制器（Smith-FNNC-PI），将模糊控制具有的较强逻辑推理功能、神经网络具有的较强自学习能力以及传统PI控制的优点融为一体。仿真结果表明：提出的控制策略对模型匹配和失配都具有较强的鲁棒性、稳定性，并在动静态特性及抗干扰性等方面具有很好的控制品质。     

基于RBF神经网络与Smith预估补偿的智能PID控制

针对工业控制中普遍存在的大滞后现象,提出了一种将RBF神经网络算法和Smith预估补偿算法与传统的PID控制器相结合的智能RBF-Smith-PID控制策略。该方法利用RBF神经网络的在线学习、控制参数自整定能力,和Smith预估补偿对纯滞后系统的良好控制,有效地克服了常规PID控制的缺陷,提高了系统的鲁棒性和自适应性,对纯滞后系统起到了良好的控制。     

基于继电辨识的Smith预估控制算法的应用

本文将继电辨识与Smith预估控制相结合 ,利用继电辨识获取控制对象的Smith预估模型 ,实现对纯滞后对象的智能控制。仿真和实时控制结果表明 ,这种控制策略获得了很好的控制品质 ,是实现自动型工业控制器的有益尝试 ,为纯滞后控制对象提出了一种切实可行的控制方法     

Smith预估器的参数敏感性

大滞后问题是过程控制领域中十分引人注目的课题。本文通过对Smith预估器原理、性能的分析,揭示了Smith预估器对不同模型参数的不同敏感性,给出了自适应Smith预估器的设计原则,列表说明了计算机进行数字仿真的结果。     

Smith预估器的一种改进方案

以工业过程中具有纯滞后的一阶惯性环节为对象,针对Smith预估器对干扰信号适应能力较差的弱点,从结构上加以改进,使调节效果明显改善。     

基于改进型Smith预估补偿的网络流量控制

在高速通信网络中，传播时延对基于速率的流量控制具有很大的不利影响，Smith预估补偿是克服时延影响的一种较好的控制方案，但其对预估值的误差十分敏感，文章将改进型Smith预估补偿应用于ATM网络的流量控制，理论分析表明该方案对传播时延等参数的变化有较强的适应性，控制系统的鲁棒稳定性的动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制，并得到了仿真结果的验证。     

纯滞后系统的单神经元Smith预测控制

该文针对纯滞后的特点,给出了一种新的单神经元Smit预测控制算法,即由单神经元控制器和Smith预估器组合的复合控制,并将其应用于以电炉为被控对象的计算机湿度控制系统。实验结果表明,这种控制方式能够充分利用神经元自学习的能力及补偿控制的优点,具有较好的适应性和抗干扰能力。     

自适应修正Smith算法控制大时滞过程的仿真研究

传统的Smith预估器的控制效果严重依赖于被控对象的精确数学模型,对于缺乏精确数学模型且参数时变的大时滞过程,常规的Smith预估控制器就很难获得令人满意的控制效果。本文提出了一种改进的自适应修正Smith算法,并将其应用于恒温箱的大时滞恒温过程控制的仿真中,使控制品质得到改善,提高了系统的鲁棒性。     

基于神经网络的非线性Smith预估器

将Ｓｍｉｔｈ预估原理推广到非线性系统,并用神经网络予以实现对非线性磊滞后系统进行纯滞后补偿,并将所提出的神网络非线性Ｓｍｉｔｈ预估器用于非线笥动态系统即汽车发同歧气管压力系统的预报,并与基于神经网络的迭代及非迭代ｄ步超前预报器进行了比较,还给民基于机理模型的预报器的比较结果。     

Enhanced modified Smith predictor for second-order non-minimum phase unstable processes

In this paper, a modified Smith predictor design is proposed for enhanced control of non-minimum phase unstable second-order time-delay processes with/without zero. The proposed method involves the design of two controllers, i.e. set-point tracking controller and disturbance rejection controller. Set-point tracking controller is designed as a proportional-integral-derivative (PID) in series with a lag filter using direct synthesis method. The disturbance rejection controller is designed as a PID in series with a lead/lag filter based on direct synthesis method. Set-point weighting is considered for minimising the overshoots. The proposed method is applied by simulation on several second-order unstable processes. Robustness studies have been carried out using the small-gain theorem. The method gives good nominal and robust control performances. Significant improvement in the disturbance rejection is obtained with the proposed method when compared to the recently reported methods in the literature.     

Smith predictor with inverted decoupling for square multivariable time delay systems

This paper presents a new methodology to design multivariable Smith predictor for n×n processes with multiple time delays based on the centralised inverted decoupling structure. The controller elements are calculated in order to achieve good reference tracking and decoupling response. Independent of the system size, very simple general expressions for the controller elements are obtained. The realisability conditions are provided and the particular case of processes with all of its elements as first-order plus time delay systems is discussed in more detail. A diagonal filter is added to the proposed control structure in order to improve the disturbance rejection without modifying the nominal set-point response and to obtain a stable output prediction in unstable plants. The effectiveness of the method is illustrated through different simulation examples in comparison with other works.     

一种改进的Smith预估器研究

在Smith预估器原理与应用的基础上提出了补偿时滞给定 ,解决了大纯滞后系统经改进的Smith预估器补偿后 ,在阶跃给定下 ,有良好的跟随性能 ,而在任意给定函数下 ,系统响应总是滞后于给定的问题     

三容器液位系统Smith预估器设计及其仿真

三容器液位控制系统具有典型的滞后特性,用常规的PID控制难以达到精确的控制效果.本文首先给出了该系统的数学模型, 并应用Smith预估补偿算法进行控制,最后在C Builder中进行了仿真.仿真结果表明Smith预估补偿控制与常规的PID控制相比,具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优点.     

暖通空调控制系统Smith预估器自适应算法设计

针对暖通空调(HVAC)系统控制过程中存在的大时滞问题,研究在系统模型参数改变情况下克服时滞影响的方法.对于一阶带纯时滞的空调系统模型,利用信号相关理论和李亚普诺夫稳定理论,推导出了Smith预估器模型参数的自适应算法.本算法使Smith预估器可以在系统模型改变的情况下在线整定,从而实时更新参数.将此自适应Smith预估器应用于空调系统控制,可以避免在模型参数失配情况下引起的系统不稳定甚至振荡,解决了空调控制中大时滞对系统动态性能的影响,提高了稳定性.     

一种分析和设计Sm ith 预估器的新方法及其应用

针对积分、一阶和二阶稳定与不稳定带长时滞的过程,给出了Smith预估器的分析和设计新方法,使其设定值的响应从负载干扰响应中分离出来,并用参数辨识的方法解决了在实际中难以得到过程精确的数学模型和控制器离散化的问题。模拟仿真和离散化系统仿真都达到了满意的效果,表明该方法是工程中很有前途的一种应用方法。     

自适应Smith补偿器在基于IP的网络控制系统中的应用

在基于IP网络的网络控制系统(NCS s)中,网络诱导时延变化显著且往往大于一个采样周期.本文引用数据通信中应用广泛的网络回程时间来估计NCS s中时变的全回路网络诱导时延,并提出了一种新的自适应Sm ith补偿器.仿真结果表明,该补偿器能够有效地消除网络诱导时延变化对控制性能的负面影响;结合该自适应Sm ith补偿器所设计的控制系统能够获得很好的控制性能与较强的鲁棒性.     

一种改进的Smith预估控制器

针对工业过程滞后对象控制的问题，深入分析了Smith预估原理，提出了一种改进的Smith预估控制器。并基于ITAE优化准则给出了改进Smith预估控制器的参数整定方法.仿真验证了这种改进后的预估控制器具有较快的响应速度，展示了其良好的抗干扰能力和鲁棒性。该预估控制器具有一定的工程实用推广价值.