预估型氨法脱硫控制系统研究

燃煤发电系统中氨法脱硫控制系统具有时变、大延时、大惯性的特点。针对典型的大延迟系统,文中提出基于Smith预估器的脱硫控制系统,通过抵消系统被控对象中的纯滞后环节来提高系统的实时性。Smith预估器依赖准确的PID模型,系统中PID参数整定仍存在不确定性。利用SOA算法对PID参数进行整定,将绝对误差积分ITAE作为适应度函数,通过对适应度值的不断寻优,找到最佳的比例积分微分系数组合。仿真结果表明,相较于Smith预估器控制下的脱硫系统,基于SOA的Smith预估PID控制系统跟随性好且反应迅速,调节时间缩小为原来的9%,峰值时间缩小为原来的5%,具有较小的超调量,系统的实时性和稳定性得到保证。上述结果证明该算法对工程控制系统有效,并具有良好的应用前景。     

新型Smith预估控制在ATP伺服系统中的应用

为了提高空间光通信的捕获、跟踪与瞄准系统的跟踪精度,首先通过对ATP伺服系统系统进行结构分析:针对粗跟踪系统的传输特性和电机滞后,采用SISO补偿器使系统的响应速度明显加快;针对精跟踪系统的传输特性和快速倾斜镜的迟滞特性,提出了一种新型Smith预估控制方法,利用MATLAB仿真软件进行仿真,并与多种传统的PID控制系统进行比较.结果表明,新型控制方法不但具有Smith预估器对时滞有效控制的优点,更是显现出PID控制、PI控制、PD控制的良好匹配效果,能够很好地解决纯时滞造成的不稳定性,而且具有较好的鲁棒性和抗干扰性.     

基于Smith预估补偿与RBF神经网络的改进PID控制

由于工业界普遍存在且难以很好地解决恒温控制的大滞后和非线性问题,特提出了将Smith预估补偿和RBF神经网络与PID控制相结合的改进PID控制算法。该算法利用Smith预估补偿对温度滞后问题进行处理,利用RBF网络在线学习能力进行PID参数的动态调整处理非线性问题,进而保证恒温控制使系统处于最佳状态。     

基于Matlab的电阻炉温度控制系统设计及仿真比较

电阻炉具有纯滞后时间较长、惯性较大等复杂特点,其温度较难控制。文章通过Matlab/Simulink分别对PID控制、Smith控制和模糊控制3种不同算法进行了仿真,并对仿真结果进行了比较分析。分析结果表明,模糊控制算法的控制结果较为理想。     

新型二自由度Smith预估控制在ATP伺服系统中的应用

为了提高空间光通信的捕获、跟踪与瞄准系统的跟踪精度,提出了一种新型二自由度Smith预估控制的实现方法。首先对捕获、跟踪与瞄准伺服系统和新型二自由度Smith预估控制系统进行结构分析,然后通过讨论传递函数建立仿真模型,利用MATLAB仿真软件进行仿真,并与多种传统的比例-积分-微分(PID)控制系统进行比较。结果表明,新型控制方法不但具有Smith预估器对时滞有效控制的优点,更显现出不完全微分先行PID控制和比例-积分控制的良好的匹配效果,能够很好地解决纯时滞造成的不稳定性,而且具有较好的鲁棒性和抗干扰性。     

基于PID控制算法的二阶惯性纯滞后系统设计

工业控制过程中的大滞后现象会增加控制系统的风险和管理难度,而传统控制系统设计在控制响应的稳定性输出和积分绝对误差方面都难以满足工业控制的基本需求,为此提出一种基于改进PID控制算法的二阶惯性纯滞后系统设计。详细分析了二阶惯性纯滞后抑制系统的硬件构成,在控制器芯片的选择方面,采用基于ARM和FPGA的双芯片设计,以提高系统的稳定性;在算法设计方面,对传统的PID控制算法进行了优化和改进,开发了一种信息传递函数,并求解出函数的相频特征与幅频特征,最后给出基于改进PID算法的完整控制流程。仿真数据结果表明,提出的控制系统设计在响应曲线的输出方面更接近于系统设计值,在ISE值的控制方面也优于传统控制系统设计。     

改进的广义预测控制算法在热力站控制中的应用

在集中供暖的热力站控制系统中,由于被控对象本身具有非线性、纯滞后、参数时变等特点,常规的PID控制器难以达到理想的温度控制效果.结合广义预测控制的优点,本文提出了一种基于遗忘因子递推增广最小二乘法的广义预测控制的算法.首先介绍了该算法的原理和控制器的设计方法,然后在系统参数突变的情况下进行了仿真研究.仿真结果表明该算法具有动态响应快、超调量小,稳态精度高的特点,而且稳定性和鲁棒性良好,适用于参数变化的大滞后热力站控制系统.     

基于GPC-PID的制冷系统过热度控制器

针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器.首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统模型的纯滞后环节,基于广义预测控制的性能指标,根据Kuhn-Tucker条件,通过滚动优化策略自动整定PID控制器的参数.最后的仿真结果表明,与传统PID控制器相比,GPC-PID控制器超调小,响应速度快,具有较好的控制效果.     

一种基于智能控制算法的芯片烘箱PID温度控制器

将Smith预估器与PID控制结合应用到芯片高温固化设备温控系统中,用以改善设备的大惯性、时变时滞问题;针对Smith预估参考模型不准确带来的控制劣化效应,引入机器学习中的BP神经网络理论建立在线参考预估模型,最大限度地消除了系统特征方程中的滞后环节,优化了Smith预估器的前馈补偿能力;在成本不变的前提下,改进了设备的综合性能,具备较高的推广价值。     

积分分离PID控制算法在PLC炉温控制系统中的应用

针对电加热炉这种非线性对象大惯性、纯滞后、参数时变的控制特点,常规PID控制参数不易调节的缺点,本设计采用积分分离PID控制算法,设计了基于S7-200 PLC的炉温控制系统.实验结果表明该设计能够消除系统的稳态误差,又有效的提高了响应时间和控制精度,具有较好的实用价值.     

基于神经网络的增量PID算法及仿真研究

为了解决传统PID控制器对时变系统控制能力不强的弱点。利用神经网络理论与传统PID控制理论相结合。设计了一种基于神经网络的增量PID控制器,实现PID参数的在线自整定。通过实例仿真试验比较,这种控制器比传统的PID具有较强的适应性,可以获得满意的控制效果。     

Research on fuzzy self-adaptive PI-Smith control in long time-delay system

The long time-delay often exists in industrial process.In order to overcome the big overshoot and long regulating time of the long time-delay system control,a new fuzzy self-adaptive PI-Smith control method is proposed.This method combines the Smith predictive control with fuzzy self-adaptive proportional-integral(PI)control.The traditional proportional-integral-derivative(PID)controller in Smith predictive control is replaced by fuzzy PI controller which utilizes the principle of fuzzy control to tune parameters of PI controller on-line.The results of simulation for electric furnace show that the method has the advantages of shortening regulating time,no overshoot,no steady-state error,excellent control accuracy,and good adaptive ability to the change of system model.     

PID算法的FPGA实现

PID控制器作为一种传统的控制方法在现代工业现场应用仍然非常广泛,实际工程中使用的PID控制系统多为基于单片机技术的软件实现,其实时性与抗干扰性能并不理想。本文采用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)来设计一款硬件PID控制器,很好地克服了软件实现方案的上述缺点。实际运行结果表明,采用该方法可明显改善效果,在简化设计的同时可以提高系统的实时性和抗干扰性。     

非最小相位系统的复杂控制算法研究

针对非最小相位系统右半平面零点所造成的负调问题,文中以抑制非最小相位系统的负调和时滞问题为目的,将两步PID参数整定法与Smith预估控制器相融合,提出了一种复杂控制算法。该算法通过调整系统前置系数和PID参数,达到抑制非最小相位负调的作用,并将其作用于Smith预估控制结构中,达到提升系统响应时间的目的。利用MATLAB软件中的Simulink对典型二阶控制系统建立仿真模型。仿真结果表明,该复杂控制算法在消除系统负调的同时也提升了系统的响应时间,验证了该复杂控制算法的有效性和鲁棒性。     

一种改进的PID参数整定方法

当使用先进策略整定PID控制器参数时,往往要依赖于系统所辨识的对象模型。为了降低对系统模型的依赖性,提出了一种基于同时扰动随机逼近的在线、无模型的参数整定方法。算法的核心思想是利用高效的同时扰动技术对PID控制器性能指标函数的梯度进行估计,并利用随机逼近技术对PID的三个参数进行在线调整。仿真结果验证了该方法的有效性。     

模糊PID在拉拔机控制系统中的应用

针对拉拔机在拉拔的过程中因负载大小不同而引起不稳定和抖动的现象,设计了模糊PID控制器。模糊PID以系统偏差和偏差变化率作为输入,通过修改PID控制器的参数来获得满意的动态和静态控制性能。仿真结果表明,模糊PID在上升时间和稳态时间上分别比传统PID控制器缩短了0.119 s和0.503 s,在快速性和稳定性上明显优于传统PID控制器。采用这种控制器改善了控制系统的动态性能,提高了系统的控制精度。     

圆柱-球体三自由度超声电机模糊自适应控制

针对圆柱-球体三自由度超声电机难以建立精确数学模型的特点,设计了模糊自适应定位控制系统。该控制系统由模糊控制器和在线参数自调整环节构成,在线参数自调整环节使该系统的动态特性、稳态性能更好地兼顾,克服了固定量化因子控制性能不理想的缺点。应用该控制器,实现了电机精确定位控制。结果表明,参数自调整模糊自适应控制器的性能优于传统PID控制器及固定量化因子的模糊控制器,得到了满意的控制效果。