模型随工况大范围变化的过热汽温μ综合

对某超临界600MW直流锅炉高温过热器导前区及惰性区均具有模型摄动的过热汽温μ综合鲁棒控制问题进行了研究.该被控对象在工况大范围变化时,模型(包括时间常数、增益、甚至对象阶次等)有很大的变化.对此提出了μ综合鲁棒PID汽温控制系统设计方法.讨论了该模型摄动不确定性权函数及性能权函数的选择,求解了μ综合鲁棒PI控制器.该控制器的实现,不需要增加现有控制设备额外的开支.仿真结果表明,本文设计的汽温控制系统具有较好的鲁棒性能.     

采用H∞性能指标的锅炉过热汽温鲁棒控制

对某超临界600MW直流锅炉高温过热器导前区及惰性区均具有多模型摄动的过热汽温H^∞鲁棒控制问题进行了研究。该被控对象在工况大范围变化时，模型(包括时间常数、增益、甚至对象阶次等)有很大的变化。对此提出了H^∞鲁棒PID汽温控制系统设计方法。讨论了该模型摄动不确定性权函数及性能权函数的选择，求解了H^∞鲁棒PI控制器。该控制器的实现，不需要增加现有控制设备额外的开支。仿真结果表明，设计的汽温控制系统具有较好的鲁棒性能。     

锅炉过热汽温系统H∞非脆弱鲁棒控制

给出了锅炉过热汽温系统被控对象和控制器同时摄动时的非脆弱鲁棒性能设计概念。解决了一类常规的鲁棒性能设计不能保证控制器摄动时系统仍具有鲁棒性的问题。提出了通过修改不确定性权函数和性能权函数可转化为用H∞混合灵敏度求解非脆弱鲁棒控制器的一种设计方法。研究了权函数的选择，求解了H∞非脆弱鲁棒PI控制器。仿真结果表明，本文提出的设计方法是有效的。     

多模型过热汽温鲁棒控制设计中标称对象和界函数的选取

对某超临界600MW直流锅炉高温过热器导前区及惰性区均具有多模型摄动的过热汽温H∞鲁棒控制问题进行了研究.该被控对象在工况大范围变化时,模型(包时间常数、增益、甚至对象阶次等)有很大的变化.对此采用对比选优法提出了多模型摄动标称对象和界函数的选取方法,并进行了H∞鲁棒PID汽温控制系统设计,求解了H∞鲁棒PI控制器.仿...     

非脆弱鲁棒控制的μ综合权函数选择研究

利用非脆弱鲁棒性能概念和μ综合设计方法,解决了一类常规的鲁棒性能设计不能保证控制器摄动时系统具有较好性能的问题.给出了用μ综合求解非脆弱鲁棒控制器的一种设计方法.并且指出,即使采用了μ综合方法,但如果性能权函数选择不当,也不能得到较好的非脆弱鲁棒性能.给出了权函数的正确选择.求解了μ综合非脆弱鲁棒PI控制器.对电厂锅炉过热汽温示例的不同设计结果进行了仿真对比,表明在被控对象和控制器同时摄动时系统仍具有较好的性能.     

锅炉过热汽温H∞非脆弱鲁棒控制性能权函数选择研究

一般鲁棒控制方法研究在鲁棒稳定的前提下,考虑对干扰的抑制性能.但对于锅炉过热汽温实际系统,输入和干扰同时存在.提出了在鲁棒稳定的前提下,系统的实际输出性能才是控制系统设计的真正要求.针对实际干扰情况应采用不同的性能权函数,才能达到较好的系统输出性能.研究了性能权函数的选取.给出了求解锅炉过热汽温H∞非脆弱鲁棒PI控制器的方法,设计了H∞非脆弱鲁棒控制系统的PI控制器参数.通过仿真说明了性能权函数选择的重要性.     

过热汽温控制系统μ综合的研究

栓文对惰性区具有大延迟及参数摄动的电厂锅炉过热汽温鲁棒控制问题进行了研究。指出该问题可以统一在μ综合框架之下进行处理。文中了权函数的选择,求解了μ综合鲁棒ＰＩ控制器。对锅炉过热汽温控制进行了仿真研究,结果表明设计的控制器满足系统鲁棒性能要求。     

基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制器在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温大滞后和大惯性等难以建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器。通过模糊推理对PID的参数在线调整,加入了变论域思想对控制系统进行改进,最后将粒子群优化算法应用于变论域模糊控制器中,对量化因子及PID的三个参数Kp、Ki和Kd进行优化。将模糊PID控制器应用于过热汽温度控制系统进行仿真。仿真结果表明:采用基于粒子群优化算法的变论域模糊PID控制比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和抗干扰能力,具有明显的优越性。     

基于串级PID的过热汽温多模型切换控制

提出了一种易于工程实现的过热汽温先进控制策略。在常规串级PID控制的基础上,设计了多模型切换控制方案,有效避免了单一控制模式不能适应系统工况变化的问题,另外,主调PID控制器的参数通过内模原理整定,较好地保留了内模控制器的特点,能够有效克服过热汽温对象的大迟延特性。所设计的控制系统已经成功应用于某电厂300MW机组,从投运效果看,当机组负荷大范围变化时,过热汽温仍能维持在正常范围内,保证了机组的安全经济运行。     

H_∞控制理论在主汽温控制系统中的应用

针对大惯性和模型不确定性的主汽温被控对象,设计H∞控制器,通过选择合适加权函数,利用MATLAB鲁棒控制工具箱得到H∞最优控制器,在不同工况下绘制系统响应曲线,结果表明控制系统在满足一定动态品质下,仍具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。     

模糊PID控制在双闭环直流调速系统中的应用研究

分析了模糊PID控制的特点以及具体运用的环境,研究了应用模糊PID控制技术的直流双闭环调速系统,通过仿真论证了模糊PID控制应用于直流双闭环调速系统时具有响应速度快、鲁棒性强以及不依赖被控对象数学模型的优点,并且分析了采用的两种模糊PID控制方法的各自特点及其应用环境。     

A design scheme of discrete robust PID control systems and its application

PID controllers have been widely used in many chemical processes. Because they have only three control parameters, we can easily understand their physical meanings. However, it is difficult to tune their parameters in the case where the control system has uncertainties, for example, modeling errors, system fluctuation, and so on. Therefore, we propose a design scheme of discrete robust PID controllers in this paper. That is, we design a PID controller in connection with the generalized minimum variance control (GMVC) scheme, and present a scheme on how to design a weighting factor included in the GMVC criterion from the viewpoint of robust stability. Furthermore, we investigate the behavior of the proposed control scheme by applying it to an air pressure control system. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 128(4): 77–83, 1999     

基于S7-300的两电机系统DRNN神经网络PID控制

针对多输人多输出时变、非线性、耦合的两电机同步系统,文中提出了一种控制系统,其包括：两个DRNN神经网络在线整定参数的智能PID控制器,分别对系统中的速度和张力变量进行控制;神经元解耦补偿器执行对速度和张力两耦合变量的解耦控制。将控制算法编程下载到PLC中,并采用PROFIBUS-DP现场总线实现S7—300PLC和MMV变频器主从站式通讯。实验表明,采用该方法可以实现两电机同步系统中速度和张力的解耦控制,系统对负载的扰动有很强的抑制作用,系统具有良好的动静态性能,可有效跟踪任意给定轨迹。     

Automatic generation control of multi area thermal system using Bat algorithm optimized PD–PID cascade controller

This article presents automatic generation control (AGC) of an interconnected multi area thermal system. The control areas are provided with single reheat turbine and generation rate constraints of 3%/min. A maiden attempt has been made to apply a Proportional derivative–Proportional integral derivative (PD–PID) cascade controller in AGC. Controller gains are optimized simultaneously using more recent and powerful evolutionary computational technique Bat algorithm (BA). Performance of classical controllers such as Proportional Integral (PI) and Proportional Integral Derivative (PID) controller are investigated and compared with PD–PID cascade controller. Investigations reveal that PI, and PID provide more or less same response where as PD–PID cascade controller provides much better response than the later. Dynamic analysis has also been carried out for the controllers in presence of random load pattern, which reveals the superior performance of the PD–PID cascade controller. Sensitivity analysis reveals that the BA optimized PD–PID Cascade controller parameters obtained at nominal condition of loading, size and position of disturbance and system parameter (Inertia constant, H) are robust and need not be reset with wide changes in system loading, size, position of disturbance and system parameters. The system dynamic performances are studied with 1% step load perturbation in Area1.     

BUCK型开关变换器最优PID控制器设计

针对开关电源的复杂性和时变性,传统PID控制器整定方法无法很好满足其控制性能要求的问题,提出一种面向性能指标的最优PID控制器参数整定方法。基于DP算法,计算保证闭环系统稳定的PID控制器参数范围;利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照ITAE性能指标在该范围内进行参数寻优。以BUCK变换器为利的仿真研究表明,该方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在负载发生摄动时,较传统PID控制器,具有较好的鲁棒性,且计算相对简单、实用性强,可推广到非线性PID控制器的参数整定和相关工程实践中。     

自适应FC的无速度传感器感应电机矢量控制系统

设计了一种二维自适应模糊控制器(FC)作为无速度传感器感应电机矢量控制系统的速度调节器.这种自适应模糊控制器可以根据速度给定和负载转矩的变化实时调节解模糊的比例因子.系统使用定转子自适应磁通观测器和转速动态估计器来估算转子磁通和转速,有两个PID控制器分别控制转矩和磁通的电流分量,输出电压空间矢量控制电机.仿真结果表明,与PID控制器比较,FC具有更好的动态性能和稳态性能,鲁棒性得到很大提高.     

基于单神经元Smith预估的过热汽温控制

针对典型大时滞大惯性、参数变化的电站锅炉过热汽温受控对象 ,设计了基于单神经元Smith预估过热汽温控制系统。在仿真实验的基础上 ,对单神经元Smith预估控制和最优常规PID控制进行了比较和分析。仿真结果表明 ,单神经元Smith预估控制能够充分利用神经元自学习、自适应的能力以及Smith预估补偿控制的优点 ,使系统的控制品质提高 ,而且具有更强的鲁棒性和自适应性     

永磁直线同步电机的混合鲁棒最优-H∞控制

为了解决永磁直线同步电机运行过程中对系统参数扰动及端部效应等不确定因素敏感的问题,提出了一种PMLSM的混合鲁棒最优-H∞控制方法。利用最优线性二次（LQ）控制器与Riccati方程结合讨论的思想把最优控制方法、鲁棒镇定方法等结合起来,形成混合鲁棒最优-H∞控制。利用鲁棒最优控制策略、-H∞控制策略设计了永磁直线同步电机的混合鲁棒最优-H∞控制器,该控制器对于较大的外部扰动、内部非线性扰动都能够很好的消除,且控制规律简洁,易于工程实践。数字仿真结果表明与传统PID控制方式比较,混合鲁棒最优-H∞控制器具有很强的鲁棒性和跟踪性。     

基于控制历史的过热汽温模糊串级控制

针对过热汽温对象具有大迟延、不确定等特点,设计出了一种基于控制历史的串级控制系统.在对控制对象的动态特性分析的基础上,用历史的控制信息代替偏差变化率作为模糊控制的决策依据,从而及时地反映出被控制量的变化趋势;并在此基础上,引入了比例环节,综合了PID控制器和模糊控制器的优点,克服了传统模糊控制器结构上的缺陷.通过仿真实验,将用该控制器构成的汽温串级控制系统的控制效果与常规PD及传统模糊控制作比较,证明了所提出的控制方案能够有效减小延迟时间对控制效果的影响,具有较强的适应性.     

参数模糊自整定PID在ZVZCS变换器中的应用研究

由于全桥软开关变换器为强非线性时变系统,工作特性复杂,传统的PID控制器不具有在线自整定功能,控制效果较差,不能满足过程控制日益发展的需求。为了得到良好的控制效果,提出了采用PID参数模糊自整定控制变换器。在变换器数学模型的基础之上设计控制器,通过MATLAB/Simulink对其仿真。仿真结果表明:PID参数模糊自整定控制系统比传统的PID控制器超调量小,调节时间短,控制效果有明显的改观。