基于动态矩阵算法的液位控制系统

图 1是 1个圆柱形液位水箱控制示意图。该水箱的直径为 1 2ｍ ,高度为 1 6ｍ ,水位的有效变化范围为 0 2～ 1 2ｍ。作为水箱的液位控制 ,采用常规的控制手段基本上可以达到精度要求。本文中水箱是油流量仪表标定装置的介质源 ,即用水模拟“油”介质 ,将水介质加热至一定的温度值 ,在该温度点的水粘度与所代替的油粘度一致。也就是说 ,本液位控制系统控制的对象是通过耗损电能而获得热能的水介质 ,用常规方式进行流量仪表的标定工作 ,由于调节时间比较长 ,电能的耗损、水介质的热损等都将使仪表的标定成本增大。因此有必要采取更有效的方法 …     

神经网络预测控制算法及其应用

针对电站中具有大惯性和变参数等特性的主汽温系统，提出了一种神经网络预测控制算法。该方法是用神经网络来实现预测控制算法中的模型预测和优化计算。将这种算法用于主汽温控制的仿真研究表明，该控制方案表现出良好的控制品质并能适应被控对象参数的变化，具有较强的鲁棒性和自适应能力。它明显优于传统的PID控制。     

预测函数控制系统的闭环性能分析

分析了单变量预测函数控制系统的闭环稳定性、跟踪性能、鲁棒性等问题,并在此基础上讨论了控制参数的调节方法,通过理论分析和仿真表明预测函数控制方法是一种具有计算简单、鲁棒性较强、抑制干扰能力好、控制精度高的控制方法。     

模糊预测函数控制

针对预测函数控制中模型失配的影响的情况，提出了用模糊推理对控制量进行补偿的解决方案。并将基于模糊补偿的预测函数控制应用于锅炉燃烧控制系统，通过连续系统仿真，结果表明这种控制器具有较强的鲁棒性。     

一种新的预测控制算法：模糊预测控制算法*

将模糊控制与预测控制相结合，提出了一种基于被控对象一般形式的时间离散模型的模糊预测控制算法，并对控制算法的有效性进行了分析，仿真研究结果表明，该模糊预测控制算法既适用于线性对象，也可用于非线性对象的控制。     

一种基于修正系统预测输出的自适应控制算法

本文利用预测误差的历史数据修正系统的预测输出,以抑制模型失配的影响.给出了修正的最小方差调节器和广义最小方差控制器的算法,并分析了所给修正算法能增强系统鲁棒性的机理.仿真结果表明了本算法的有效性.     

基于广义预测控制算法(GPC)的网络闭环控制系统研究

网络控制系统中普遍存在的传输延时严重影响了系统的控制性能。针对这个问题,本文介绍了一个控制器由事件驱动、传感器和执行器由时间驱动的分布式系统模型。控制器采用了GPC控制算法,执行器节点设置控制增量缓冲区,以此来保证在网络存在随机时延情况下输出的控制量均为最优或者次最优,系统仍有良好的控制性能。     

基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究

针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型,并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识,得到双容水箱的输入输出模型,从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明,多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比,前者的响应加快,超调量减少,性能更优。     

连铸结晶器液位预测控制

提出一种能克服有色噪声扰动的广义预测控制方法,并将其用于结晶器液位控制中,结果表明液位偏差较小,系统鲁棒性大大改善。     

基于预测函数控制算法的动态配料系统应用研究

通过分析混凝土搅拌站动态配料系统的控制过程,为提高系统的效率与配料精度和速度,依据动态配料称重系统和定量控制相结合的思想,在系统动态称重配料过程中引入预测函数控制算法(PFC).MATLAB仿真结果表明,预测函数控制类似对操作员经验的模拟,在模型匹配和模型失配时,系统性能良好,稳定后能满意运行,表现出鲁棒性强、响应快,超调量小的特点,便于在工业控制领域推广应用.     

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。     

基于预测函数算法的陶瓷烧成窑炉温度控制研究

针对陶瓷烧成生产过程的复杂性,本文提出一种基于预测函数控制的陶瓷烧成温度控制策略。根据陶瓷烧成窑炉数学模型,首先阐述陶瓷烧成温度预测函数控制的原理及应用,并给出陶瓷烧成温度预测函数控制方案;然后进行闭环系统性能分析;最后对模型进行仿真实现。仿真结果表明,该控制方法具有计算量小、跟踪误差小、抗干扰能力强等优点。     

电加热炉系统预测函数PID控制算法的研究

由于电加热炉系统具有大时滞、时变性、非线性等特点,提出了一种新型预测函数PID控制算法.该算法将PID控制算法和预测函数控制算法结合起来,通过预测被控对象的未来输出值,得到一个新的优化目标函数,实时优化控制参数,得到控制量的解析解.仿真结果表明,与常规PID控制和预测函数PID串级控制相比,所设计的控制器满足系统对快速性和稳态精度的要求,系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性,能够实现对电加热炉系统的有效控制.     

基于增量加权的预测函数控制

介绍了预测函数控制方法的主要思想和特点。针对通常的预测函数控制在优化求解的目标函数中仅含有输出误差的平方和序列,没有考虑控制增量的变化,通过在性能指标中对控制增量适当加权,提出了一种双值预测函数控制算法,提高了系统的稳定性,克服了系统的稳态偏差。在工业过程模型中,用Matlab软件进行了仿真研究,取得了良好的控制效果,表明该算法跟踪快、控制精度高、稳定性强,是一种比较有效的控制方法。     

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.     

基于预测函数控制的PVC聚合釜温度系统

针对PVC聚合釜温度难以控制的问题,提出了预测函数控制与PID结合的控制策略,控制算法简单,易于工程实现,有很高的应用价值。该算法在SUPCON-JX300X集散控制系统上实现,在工业现场运行中取得了满意的效果。     

PID-DMC算法及其在液位控制系统中的应用

提出了一种新的带PID校正环节的DMC算法，论述了其原理并将其应用于实际液位控制系统，实现了系统在模型失配明显的情况下对二阶液位对象的有效控制。由于控制阀的非线性特性使得本实验中的液位对象具有时滞弱非线性特性，常规DMC算法控制存在明显的模型失配问题并影响了系统的控制性能。为此在常规DMC算法中引入PID环节，从而得到了一种新的PID—DMC算法。实验结果表明该算法能有效改善系统在模型失配情况下的控制性能，且算法简单易行，在线计算量小。     

倒立摆对象的预测函数控制

基于预测函数控制的诸多优点,希望能将其应用于复杂的非线性不稳定高阶系统,研究了该算法在倒立摆系统中的初步应用。在简要介绍了预测函数控制基本算法的基础上,通过仿真和实例说明了单纯PFC算法不能镇定相对简单的一级倒立摆系统,而采用单纯的PID算法往往不能获得期望的控制性能,故提出了PFC-PID串级控制。先用PID内环镇定倒立摆系统,外环再用PFC算法优化控制性能。最后通过仿真和实例验证了该串级算法具有良好的控制性能。     

一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制

针对离散时间非线性系统,提出了一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制算法。该算法利用加权递推最小二乘法在线辨识T-S模糊模型后件参数,以克服模型失配对系统性能的影响。根据辨识得到的模型参数直接递推计算模型的预测输出,而不需要求解Diophantine方程,进而直接递推求解预测控制律,而不需要求解矩阵逆。仿真结果表明,该算法具有良好的跟踪性能和较强的鲁棒性。