内模统一预测控制的进一步分析

统一预测控制克服了一般预测控制器设计时难以比较每种控制器效果的缺点,将每 个问题的设计统一在一种框架下进行,设计费用也显著降低.对单输入单输出系统,统一预测 控制是一种优越的预测控制方法.采用内模结构就设计参数和模型匹配性对统一预测控制闭 环系统的跟踪性能和鲁棒性能的影响作更为详细的分析.从中可以看出内模结构在预测控制 中的独特优点.本文最后对一些结论给出了仿真结果.     

基于模型完全动态延时逆的内模控制方法

针对常规内模控制中存在的缺点,提出了一种基于模型完全动态延时逆的内模控制方法,采用神经网络自适应滤波器对内部模型和完全动态延时逆进行在线学习和控制,取消低通滤波器的设计,以逆的延时时间的调整来提高系统的鲁棒稳定性,并把内模控制器的动态响应和扰动消除控制分开进行。理论分析和仿真实验表明,此方法对系统输入信号的跟踪响应具有很高的稳态精度和动态控制品质,对对象的扰动消除具有很好的效果,是一种新型、具有鲁棒稳定性的内模控制方法。     

内模控制在过程控制系统中的应用研究

内模控制是一种简单、实用的先进控制算法,是研究其它基于模型的控制策略的理论基础.本文介绍了内模控制的基本原理及内模控制器的设计方法,基于过程控制实验系统,采用内模控制策略对其进行控制,并在相同状况下,采用常规PID和内模PID算法对其进行控制比较.结果表明,采用内模控制策略的控制系统在超调量、上升时间和调节时间等方面均有所减小和缩短,体现了内模控制的实用性和控制效果的优越性,对于内模控制在其它领域的应用具有一定的参考价值.     

内模控制研究进展

内模控制由于其本质鲁棒性的优势,被广泛应用于工程实际中.系统地评述了内模控制系统中控制器设计、滤波器改进、两自由度结构、单变量内模控制、多变量解耦内模控制等问题此外,内模控制与其他先进控制策略的结合是提升内模控制效果的重要途径,详细介绍了内模控制与预测控制、神经网络、模糊控制、自适应控制、最优控制等先进控制策略的结合,...     

基于内模理论的电压源变换器直接功率控制

为提高电压源变换器瞬时功率跟踪精度,提出了一种内模无差拍预测直接功率控制方法.首先,对传统无差拍预测直接功率控制的数学模型进行分析,揭示了建模假设对瞬时功率跟踪精度产生影响的机理.然后,依据内模理论,在瞬时功率参考产生环节嵌入反映功率动力学特性的数学模型,提出了新的预测控制方案.最后,基于MATLAB软件进行了对比仿真研究,仿真结果表明与传统无差拍预测直接功率控制及其改进型相比,所提出的控制策略能实现瞬时功率的准确跟踪.     

一类SISO系统的预测函数控制及其鲁棒稳定性分析

首先给出对象不确定性描述,基于阶跃响应模型提出单值预测函数控制和双值预测函数控制两类算法的设计．然后将系统控制结构归结为内模控制结构,利用多项式Jury主系数定理,分别给出基于两类预测函数控制算法设计的闭环控制系统鲁棒稳定的充分条件．最后通过仿真实验讨论了控制器的参数调节．     

基于分数阶内模控制的风力机叶片颤振研究

针对风力机叶片颤振系统,提出了一种结合分数阶(Fractional Order)控制与内模控制(Internal Model Control,IMC)的新型颤振控制方法.利用分数阶滤波器设计了分数阶内模控制器,基于闭环动态特性指标,如相位裕量和截止频率,实现对控制器参数的自整定.通过仿真实验对比证明,针对风力机叶片颤振控制,所设计的控制方法优于传统PID、内模PID控制方法,不仅减少了控制参数,而且提高了动态特性和鲁棒性.     

内模补偿预测函数控制在磁悬浮系统中的应用

由于磁悬浮系统参数时变及外界干扰的存在,采用预测函数控制会产生较大的预测误差,导致系统性能变差。针对这个问题,提出了一种基于内模补偿的预测函数控制方法。采用内模控制器的输出修正预测函数控制(PFC)补偿系统的控制量,克服不确定因素的影响,改善系统的控制品质。仿真和试验结果表明,该方法不仅能使磁浮球装置中的小球快速到达平衡位置,而且提高了系统的抗干扰能力和控制精度。     

内模控制在锅炉燃烧系统中的应用研究

针对锅炉燃烧系统具有大纯滞后的特点，设计了一种新型的自适应内模控制器。该控制器以空气量和燃烧量作为输入量，蒸汽压力作为输出量，用户用汽量的变化作为干扰量，并增加滤波器来消除扰动的影响，对锅炉燃烧系统进行控制。仿真结果表明，与普通PID控制比较，本论文设计的内模控制器能大大改善大时滞系统的控制品质，并且抗干扰能力强。     

内模控制研究的新发展

概述了内模控制(IMC)的研究现状和新发展,详细论述了内模控制特别是非线性系统内模控制研究中的主要方面及其研究成果.首先介绍了内模控制中的各种建模方法,指出它们各自的优缺点,并根据内模控制的发展趋势着重分析了内模控制器的设计及其改进结构,内模控制与其他控制方法的结合方式等几个关键性问题.最后指出了内模控制研究中存在的一些混淆,并探讨了这一研究领域的发展方向.     

冷连轧机张力系统的预测函数控制

预测函数控制是一种控制量计算方程简单，实时控制效果好的新型预测控制算法，可以处理不稳定，时滞，带约束等系统，尤其适用于快速系统的控制。本文将预测函数控制用于冷连轧机张力控制系统中，分析了系统的鲁棒性，稳定性和快速性，仿真结果表现预测函数控制具有良好的控制性能。     

一种基于滑模的自适应预测函数控制新算法

提出了一种应用带时变遗忘因子的基于滑模的自适应预测函数控制新算法。该算法采用带时变遗忘因子的递推最小二乘算法在线辨识模型参数,将滑模控制与预测函数控制(PFC)相结合对系统进行控制。与其他模型预测控制不同,预测函数控制可以克服其他模型预测控制可能出现规律不明的控制输入问题,具有良好的跟踪能力和较强的鲁棒性,离散滑模控制中的滑动模态对干扰具有不变性;最后分析了控制系统的闭环渐近稳定性。仿真结果验证了该方法的有效性。     

广义预测控制的鲁棒化改进

利用内模控制结构分析了广义预测控制在未建模动态鲁棒性方面的缺陷,提出采用失配滤波器以增强系统的鲁棒性。针对广义预测控制的特点,提出了次优失配滤波器的简单设计方法。     

预测函数控制及其在三容水箱中的应用

介绍和分析了预测函数控制方法,将基于前馈补偿解耦的多变量预测函数控制算法应用到三容水箱液位控制系统中。采用该方法对三容水箱液位控制系统进行了控制系统设计和仿真研究,仿真结果表明,该方法是一种计算简单、鲁棒性强、抑制干扰能力好、控制精度高的十分有效的控制方法。     

简化模型预测控制及仿真研究

本文介绍了简化模型预测控制算法ＳＭ－ＰＣ，指出ＳＭＰＣ算法是作为克服内部模型控制（ＩＭＣ）因式分解中求取过程传函逆阵费时等缺点而推出的一种简化算法。将本算法通过对一个多侧线精馏塔进行仿真，结果表明此算法具有良好的控制效果     

一类工业过程预测控制的闭环分析

该文定量分析了一类典型工业过程预测控制系统的闭环性能,文中首先基于广义动态矩 阵控制系统的内模控制结构和控制器的最小化形式,导出了一阶惯性加时滞的典型对象预测 控制的闭环传递函数,在此基础上,给出了预测控制中主要设计参数与闭环动态响应和扰动抑 制时间的解析关系以及关于闭环系统鲁棒性的三个定理,提出了对增益或时滞失配允许范围 的搜索算法,从而为分析和设计预测控制系统提供了理论依据.     

Predictive Functional Control Based on Fuzzy Model: Comparison with Linear Predictive Functional Control and PID Control

The implementation of the fuzzy predictive functional control (FPFC) on the magnetic suspension system is presented in the paper. The magnetic suspension system was in our case the pilot plant for magnetic bearing and is an open-loop unstable process, therefore a lead compensator was used to stabilize it. The high quality control requirements were a-periodical step response and zero steady-state error. Adding the integrator to a feedback causes overshoot. The solution to the problem was cascade control with fuzzy predictive functional controller in the outer loop. To cope with the unknown model parameters and the nonlinear nature of the magnetic system, a fuzzy identification based on FNARX model was used. After successful validation the obtained fuzzy model was used for controller design. The FPFC is compared with a cascade linear predictive functional control (PFC) and PID control. The results we obtained with the FPFC are very promising and hardly comparable with conventional control techniques.     

液压伺服系统的预测函数控制及其仿真研究

为了提高液压伺服系统的跟踪性能和鲁棒性,将预测函数控制(PFC)和PID控制的优点相结合,提出了一种PFC-PID串级控制策略.内环采用PID控制来提高抗十扰性,把内环作为外环PFC控制的广义对象,对广义对象进行拟合简化得到一阶加纯滞后系统,作为PFC的预测模型,外环采用PFC来获得良好的跟踪性能和鲁棒性.通过Matlab建模、仿真及与PID控制的比较表明,PFC-PID串级控制策略能够改善液压伺服系统的控制性能.     

感应电机最大转矩电流比的预测函数控制研究

研究感应电动机效率优化的最大转矩电流比控制问题,设计了基于Laguerre模型的稳定自适应预测函数控制器(PFC).采用前馈补偿解耦设计的思想,将系统分解成两个具有可测扰动的单入单出子系统,通过解方程组实现了PFC的设计.仿真实验结果表明,与传统的PI电流控制器相比,该控制器能在线辨识模型参数,跟踪精度高,响应迅速,抗扰能力强,取得了良好的控制效果.