工业电加热炉的非线性控制算法及应用

本文针对一工业无纺针热处理电加热炉，采用非线性系统辨识模型和离散非线性系统的输入／输出解耦控制算法，探讨了非线性控制方法在实际工业过程的应用。工业应用结果表明，利用非线性控制算法可以较好地解决工业电加热炉的控制。     

时滞离散系统控制算法及其在长形工业电阻炉中的应用

本文讨论具有状态滞后的离散时间系统的稳定化控制问题，基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论导出相应的控制算法．并针对一工业电阻炉，通过系统辨识的方法得到时滞离散模型，并将所开发的控制算法应用于该电阻炉，实际运行结果表明，炉内温度控制在±１．５℃（０．５％）误差之内，而且校正能力强，回复时间短．     

非仿射非线性离散系统的数据驱动二阶滑模解耦控制

针对传统二阶离散滑模变结构控制方法很难应用于模型未知系统的问题,提出了一种数据驱动二阶滑模解耦控制算法.该控制算法采用数据驱动的策略,运用系统的I/O数据,实时计算二阶离散滑模控制(2–DSMC)律.同时,运用观测器的思想,在控制器设计中引入离散扩张状态观测器(DESO),在线估计系统各回路间耦合、不确定性和外部扰动,进一步实现系统的解耦,改善控制品质.最后的理论分析和仿真结果表明,所提出的方法对于一般带有扰动和不确定性的非仿射非线性离散多入多出(MIMO)系统具有较好的解耦效果、渐进收敛的稳定性和较强的鲁棒性.     

一类非线性系统的多模型神经网络解耦控制器

针对多变量非线性离散时间系统设计多模型神经网络解耦控制器，在每个平衡点处用一神经网络离线辨识非线性系统的线性部分，利用另一神经网络在线辨识非线性部分，将非线性部分视为可测干扰并采用前馈的方法予以消除，所有平衡点处得到的系统模型汇集起来构成多模型集，在每一采样时刻基于切换指标选出最优模型作为当前模型，并据此设计解耦控制器实现控制，仿真结果表明系统在多个平衡点处仍然可以得到较好的控制效果。     

混合液温度流量解耦控制算法及系统虚拟

针对一种具体的混合液温度流量非线性控制问题，文中提出了一种解析方式的解耦控制算法。采用MatLab对算法的仿真表明，这种解耦控制算法具有良好的解耦和控制效果。为全面分析该算法，设计了交互式实时混合液温度流量解耦控制系统虚拟软件，该软件的使用结果说明，这种算法可以很好地解决这种解耦控制问题。     

基于神经网络的多变量非线性自适应解耦控制研究

提出神经网络前馈自适应解耦控制算法．该算法将多变量非线性系统在平衡点处利用Taylor公式展开．分为线性部分和高阶非线性部分。这样．将高阶非线性部分的影响视为可测干扰，采用前馈补偿的方法加以消除．就可以借助多变量线性系统的自适应解耦控制算法．实现多变量非线性系统的自适应解耦控制．这种方法可以取消被解耦系统为最小相位的限制。     

计算机解耦控制系统实验装置

过程控制是自动化专业的一个重要专业方向．实践性很强，针对工业过程控制中多变量耦合系统．我们开发了一套解耦控制系统实验装置。本文扼要地阐述了自行研制的电加热炉温度计算机解耦控制系统实验装置．包括硬件配置、实验软件平台以及解耦控制算法。通过这套装置．学生可以做多输入多输出系统建模、阶跃响应曲线、数字PID控制、解耦控制以及各种控制算法仿真等实验．还可用于模拟工业生产过程进行控制算法仿真实验。     

基于微分几何的带钢热连轧活套解耦控制

带钢热连轧机活套系统是一个耦合的多输入多输出的非线性系统。针对活套系统的解耦控制问题,提出了基于微分几何的解耦控制方法。微分几何方法利用微分几何中的局部变换来研究系统的基本特性,是处理非线性多变量系统解耦问题的有效数学工具;建立了活套系统的数学模型,利用微分几何方法,通过非线性状态反馈对热连轧活套进行了解耦控制,并针对活套系统实例进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制算法具有较好的解耦效果,有效地提高了活套系统的控制效果。     

多变量广义开环解耦控制算法

针对离散多变量系统提出了一种能有效地处理过程时滞、开环不稳定和非最小相位的解耦控制算法。它原理简明，易于实施，每一回路仅需整定一个参数。仿真结果表明，这一新控制算法在跟踪性、鲁棒性和抗干扰性等方面均可获得满意的控制效果。     

基于Hammerstein模型的多变量动态矩阵解耦控制研究

许多工业过程都具有强耦合、非线性等复杂过程特性;针对具有变量间强耦合和执行机构非线性的一类典型过程对象,提出基于Hammerstein模型的多变量动态矩阵解耦控制算法;并针对实验室电加热锅炉与强制对流换热器组成的广义对象,采用s7—300可编程序控制器,将控制策略应用于该对象,实现了对锅炉内胆水温及强制对流换热器出口水温的控制;实验结果表明,采用基于Hammerstein模型的多变量动态矩阵解耦控制策略,在解耦效果、设定值跟踪及抗干扰响应等方面,都能取得满意的结果,能够解决一类多变量非线性系统的控制问题。     

一类离散时间非线性系统的局部状态反馈解耦

讨论了一类离散时间非线性系统的解耦问题，通过在指定区域内的状态反馈，使系统达到输入－输出解耦。     

一类未知MIMO非线性离散系统的改进自适应准滑模解耦控制

针对一类带有外部扰动的未知MIMO非线性离散系统,提出一种新型自适应准滑模控制算法.该算法基于非参数动态线性化技术,运用高阶滑模控制的思想实现带有扰动系统的二阶准滑模控制.同时,利用扰动解耦技术,在控制器的设计中引入离散扩张状态观测器(DESO)对系统各回路间的耦合以及数据模型的未建模动态进行补偿,以进一步实现多变量系统的解耦,提升控制品质.理论分析和仿真结果说明了所提出方法的有效性和可行性.     

电流滞环控制PWM逆变器异步电动机的非线性解耦控制系统

本文针对电流滞环控制PWM逆变器异步电动机系统这一非线性、多变量、强耦合的控 制对象,采用非线性变换和非线性反馈,实现了系统的动态解耦和全局线性化.其中关键问 题是对合性条件的满足,从而分解成线性化的转速子系统和转子磁链子系统,两个子系统的 调节器可按古典线性理论设计.最后,用8096十六位单片机实现非线性解耦控制算法,组成 了交流变频调速系统,并给出实验结果.     

离散时间奇异系统的可测扰动解耦

为离散时间广义非线性控制系统的可测扰动提供一种反演算法．运用一类正则动态补偿器解决了系统的解耦问题，并且证明系统既可利用动态反馈进行解耦，也可利用拟表态反馈进行解耦．     

相关性分析解耦控制算法的研究与应用

针对焦炉集气管压力系统具有多回路、强耦合、非线性的特点，提出了一种基于相关性分析的解耦控制算法，并将该算法与变积分PI控制有机结合，解决了具有相互耦合的多座焦炉的集气管压力稳定问题。实际运行结果表明该方法简单实用，可靠有效。     

一种无模型自适应积分终端滑模控制方法

针对一类包含扰动的非线性离散时间系统,提出一种新的无模型自适应离散积分终端滑模控制算法.该算法基于紧格式动态线性化数据模型,利用离散积分终端滑模控制算法设计无模型自适应控制器,并采用扰动估计技术估计系统的扰动项,其中动态线性化方法中“伪偏导数”的估计算法仅依赖于被控系统的I/O测量数据.理论分析证明了系统输入输出有界,并通过仿真实验验证了所提算法的有效性.     

基于Active-X技术的电阻炉温度控制系统

针对网带式电阻炉的非线性、大滞后、参数时变等特点,基于Active-X技术提出了生产指标优化的电阻炉温度控制系统。系统硬件采用PC机、热电偶、研华ADAM模块、可控硅等,使用组态王做用户监控界面,控制算法采用改进型分区积分PID,应用Active-X技术将控制算法用VB编写并生成Active-X控件。所提出的系统成功应用于某厂电阻炉生产过程,现场应用表明该温度控制系统的控制精度优于±2°,同时具有稳定性高,操作方便等特点,控制品质符合工艺要求,产品质量得到明显提高。     

基于神经网络与多模型的非线性白适应广义预测解耦控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法．该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成．线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能．切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能．同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析．最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性．     

基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络与多模型的非线性自适应广义预测解耦控制方法.该控制方法由线性鲁棒广义预测解耦控制器和神经网络非线性广义预测解耦控制器以及切换机构组成.线性鲁棒广义预测解耦控制器用于保证闭环系统输入输出信号有界,神经网络非线性广义预测解耦控制器能够改善系统性能.切换策略通过对上述两种控制器的切换,保证系统稳定的同时,改善系统性能.同时本文给出了所提自适应解耦控制方法的稳定性和收敛性分析.最后,通过仿真实例验证了该方法的有效性.     

一类非线性多变量系统的多模型自适应解耦控制

针对一类多变量离散时间非线性动态系统。分别设计线性鲁棒自适应解耦控制律和神经网络非线性自适应解耦控制律．根据指定的性能指标,通过它们之间的切换对系统进行控制．理论分析和仿真结果表明,该控制策略不但可以保证闭环系统BIBO稳定,而且能够改善系统的性能．