积分加纯滞后系统的双预测PI控制及其应用

Smith预估控制器控制积分加大纯滞后过程时,鲁棒稳定性差,输出存在静态余差,无实际应用价值.提出了一类基于该过程的双预测PI控制器:具有内环和外环两种预测PI控制器.内环将系统稳定,外环消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.这种控制器结构简单,可调参数少,参数的调节方便、直观.仿真和实际应用表明:在干扰和模型失配的情况下,此类控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能,是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器.     

一类纯滞后系统模糊Smith控制策略的研究

针对工业控制过程中普遍存在的大惯性、纯滞后对象的控制问题，提出用模糊控制器与Ｓｍｉｔｈ预估器相结合的控制策略。仿真结果表明：这种控制器的可知效果良好，特别是解决了系统的振荡问题，且比自适应模糊控制器结构简单，易于理解和实现。     

一类纯滞后系统的新型神经元控制器

本文针对一类带有纯滞后的系统，提出一种新的复合智能控制算法--神经元-Smith预估控制（NSC），该控制算法不依赖于精确的对象数学模型，算法简单，具有自学习、自组织的能力，能实现在线控制。仿真和实验结果表明，这种控制方式具有较强的适应性和鲁棒性。     

大纯滞后工业对象的神经元控制器

提出了一种大纯滞后对象的Smith预估神经元控制器设计方法。仿真实验结果表明，此种设计方法，对于大纯滞后工业对象的控制具有满意的控制效果。     

一种新的纯滞后预估控制系统

自从Smith提出其预估控制器以来,Smith预估控制系统得到了广泛应用,这是因为它把过程控制中难以对付的纯滞后时间移到了控制系统之外,从而大大简化了控制系统的设计和分析。不少学者对如何进一步扩大Smith预估控制系统的使用范围,提高系统控制质量,作了不懈的努力,已有许多比较成功的报道。然而,由于Smith预估控制系统对过程数学模型强烈的依赖性以及不够理想的抗扰能力,使其在实际应用中,始终受到一定的局限。本文提出一种新的纯滞后预估控制系统,     

一类纯滞后系统预估控制策略的研究

针对具有不精确模型的滞后系统,基于传统的Smith预估器结构,提出了一种改进方案.在控制回路中加入和被控对象期望性能指标相接近的一阶参考模型,采用综合误差法,克服滞后环节引起的系统振荡.仿真结果表明,该方案具有较强的参数适应性,对时变滞后对象具有良好的控制效果.同时针对滞后欠阻尼系统本文给出了参考模型时间常数与系统上升时间常数之间的关系.     

特大纯滞后对象的控制

本文简要介绍了控制纯滞后对象的常规方法,给出了一种对会有特大纯滞后的对象实施控制的方法。文中就一个（τ/T＝50的对象进行了仿真,结果表明该方法具有很好的动态响应性能、抗干扰性能和鲁棒性能。     

一种用于具有纯滞后系统的新控制方法

具有纯滞后的系统是一类比较难于控制的系统,对于这类系统较为有效的解决方法是 Smith (?)估器。这种方法对于参考输入能够给出良好响应,但在其它性能上却有不少缺陷。首先,它不能很好的消除外加干扰的影响,甚至带来稳态偏差,其次,它的鲁棒性不强、对模型偏差很敏感。为了改善这些性能,近年来提出了一些改进方案,但这些工作均有一定局限性。本文提出一个新的改进方案,这个方案在综合前人工作的基础上,兼顾了系统的各个主要方面,因而具有较好的总体性能,并以电渣炉数据为例,证明它具有较优越的性能。     

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。     

大纯滞后系统的自适应补偿控制

针对工业过程中普遍存在的纯滞后对象的控制问题,提出了一种带误差补偿环节的模型参考自适应控制方法。仿真结果表明,这种自适应控制器对于一类大纯滞后系统的控制具有比较好的控制效果,且结构简单,有一定的鲁棒性。     

控制大时滞积分过程

提出了一种包含三个控制器的大时滞积分过程控制方案,给出了简单的设计和整定方法,该方案能分离闭环设定值响应和扰动响应,从而能独立优化这些响应,仿真表明,所提出的控制方案具有快速的设定值跟踪和良好的抗扰动功能,同时系统鲁棒性也比现有的控制方案大为增强。     

一类非自衡大时滞系统的模糊-Smith预测控制

提出了一种基于非自衡加大纯滞后过程的模糊-Smith预估控制器的结构形式。仿真实验表明,这种控制器具有良好的性能,且对于时滞参数大范围变化的系统具有良好的鲁棒性。     

一类非自衡加纯滞后系统的双预测P I 控制

提出了一类基于非自衡加大纯滞后过程的双预测PI控制器的结构形式，这种控制器结构筒单，可调参数少，参数的调节方便、直观，仿真结果表明：在干扰和模型失配的情况下，此类控制器仍具有良好的控制性能和鲁棒稳定性，是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器。     

Smith预估器离散化问题的研究

主要研究了预估器的输入信号不同时各种方案的优劣,和离散化过程中预估器传递函数的选取及在采样控制系统中由于ZOH和FOH的差异对于预估器影响,并对其算法实现的可行性进行了论证,旨在找出一种更合适可行的方法实现Smith预估器的离散化。共探讨了四种在大延迟系统中Smith预估器离散化方法：一是预估器的输出直接取自PID后,预估器的函数不包括ZOH（zero—order—holder）;二是预估器的信号直接取自数字PID后,Smith预估器包含ZOH环节;三是预估器的输出直接取自ZOH后,预估器传递函数不包含ZOH;四是采用一阶保持器（FOH）。方式三、方式四均是该文的有益的尝试。     

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。     

基于定量反馈理论的时滞系统自抗扰控制参数整定

工业过程对象普遍存在时滞、模型参数不确定性和外部扰动多等特点,传统Smith预估控制方法难以设计出满足期望性能的鲁棒控制器.针对模型参数不确定性和外部扰动,本文采用自抗扰控制技术进行估计和补偿.针对系统存在时滞的特点,本文提出改进Smith预估器结构,提升扩张状态观测器对于扰动估计的实时性.在此基础上,本文以一阶时滞系统为例提出了控制器参数整定方法.首先根据最优参数选取准则确定预估器模型,然后在等效模型框架下采用定量反馈理论整定自抗扰控制器参数,确保控制系统达到预期性能指标.在仿真实验中,将所提出方法与几种常见时滞系统控制方法进行比较,通过设定值跟踪、抗扰及蒙特卡罗实验验证了所提出方法具有良好抗扰能力与鲁棒性.     

A double two-degree-of-freedom control scheme for improved control of unstable delay processes

A double two-degree-of-freedom control scheme is proposed for enhanced control of unstable delay processes. The scheme is motivated by the modified Smith predictor control in [IEE Proc. Control Theory Appl. 16(5) (1999) 359] and devised to improve in the following ways: (i) one more freedom of control is introduced in our scheme to enable manipulation of disturbance transient response, and is tuned based on minimization of the integral squared error criterion; (ii) four controllers in the scheme are well placed to separately tune the denominators and numerators of closed-loop transfer functions from the set-point and disturbance. This allows easy design of each controller and good control performance for both set-point and disturbance responses. Especially, improvement of disturbance response is extremely great, compared with [IEE Proc. Control Theory Appl. 16(5) (1999) 359; Automatica 36 (2000) 1651]. Internal stability of the proposed structure is analyzed, which has not been reported in the literature on modified Smith predictor control before. Examples are provided for illustration.     

单神经元预测控制器在大时滞对象控制中的仿真研究

本文提出了一种单神经元预测控制器,该控制器利用增益自调整的优点,较好地解决了控制系统响应的快速性和鲁棒性的问题,并且能较好地克服过程大时滞的不利影响。本文给出了该控制器的算法,并和常规PID控制器等进行了仿真比较,取得了较好的效果。