一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法

提出一种新颖的鲁棒PID控制器设计方法,基于最小最大原理寻找一组合理的PID控制器参数,使得闭环系统在一定模型变化范围内仍具有满意的控制品质,降低对模型不确定的敏感程度,提高系统的鲁棒性。鉴于直接求解min-max问题的困难,首先推导出不确定性最坏情况下性能指标的上界,然后将min-max问题转化为最坏性能指标上界的min问题,计算量小且求解容易。同时,证明了该算法的鲁棒稳定性。CSTR仿真例子表明了算法的有效性。     

气相聚乙烯工业装置多牌号质量指标鲁棒滤波估计

针对气相聚乙烯工业装置多牌号质量指标实时估计的复杂性,运用聚乙烯工业装置质量指标实时预测模型,提出了一种鲁棒滤波器设计方法。该方法根据实验室分析数据反馈修正模型预测并实时估计多牌号质量指标。在气相聚乙烯工业装置上的应用结果和与美国联碳技术的应用对比证实了该方法的有效性和可行性。     

基于多面体系统表征的不确定性系统的鲁棒故障检测

采用直接估计故障的方法研究用多面体系统表示的模型不确定性系统的鲁棒故障检测问题.基于全阶滤波器构造残差产生系统,采用线性矩阵不等式方法,推导出故障检测滤波器存在的充分条件.实例仿真结果表明,设计得到的故障检测滤波器能够很好地复现故障信号,并对外界扰动信号和系统的不确定性具有鲁棒性.     

区间变时滞不确定系统鲁棒稳定性分析

研究了一类具有时变时滞状态的不确定时滞系统的鲁棒稳定性分析,通过构造新的具有时滞上界的Lyapunov-Krasovski函数,在求其导数时,把时滞上界和时变时滞导数的上界考虑进去,并结合一种新型带有自由权矩阵Par不等式导出了新的二次型积分不等式的方法,得到了新的时滞系统稳定的时滞依赖条件,并在此基础上获得了不确定时滞系统的稳定性充分条件。     

燃烧系统滞后环节不同近似方法的鲁棒控制器设计

针对锅炉燃烧控制系统模型中含有的不确定性时滞环节,分别采用一阶Pade近似、全极点近似和一阶分时近似对其滞后环节进行模型转化,设计基于辐射能信号的H∞鲁棒反馈控制器系统,通过对该系统仿真比较,验证了各近似方法在锅炉燃烧控制系统中的有效性和鲁棒性。     

基于鲁棒PID控制器的注射机料筒温度控制系统

注射机的料筒温度是决定塑料成品品质的一个关键因素。基于一个假设,即存在一个稳定的实主导极点,并且这个极点的阶数超过所设计的PID控制器的可调整参数的数量。提出了一种新的基于多主导极点方法的PID控制器,研究了注射机料筒温度的一阶积分时滞系统的鲁棒控制。利用Matlab求解特征方程对s的各阶导数组成的联立方程组,得到主极点和PID控制器的可调参数。在注射机注射速度系统的一阶积分时滞系统下进行了仿真实验,结果表明:设计方法具有良好的追踪性能和调节性能,并且鲁棒性良好,能够满足注塑机料筒温度控制的需求。     

SOPDT模型不确定性界及其在内模控制器设计中的应用

引　言内模控制 (ＩＭＣ)是一种在化工过程中有广泛应用前景的鲁棒控制 ,由于这一先进控制能保证系统的鲁棒稳定性和鲁棒性能 ,从而在过程控制界引起了极大的兴趣[1～ 8] .鲁棒控制器设计的必要条件之一 ,是首先要有实际过程的不确定信息 ,即模型 (或过程 )的不确定性界[7] .对于在过程控制中经常采用的一阶加纯滞后过程 (ＦＯＰＤＴ) ,其模型不确定性界的计算方法已有报道[5～ 7,9] .然而 ,过程控制中常常会遇到二阶加纯滞后过程 (ＳＯＰＤＴ) ,有时更高阶的过程采用ＦＯＰＤＴ模型来近似往往不能保证闭环系统的性能 ,需要采用ＳＯＰＤＴ模…     

基于微粒群优化的鲁棒PID控制器参数整定方法研究

针对复杂工业过程中存在的一类模型不确定问题,提出一种新的鲁棒PID控制器参数整定方法.通过将鲁棒PID控制器的参数整定问题转化成一个max-min优化问题,利用微粒群优化(PSO)的协作算法对之进行求解,能获得某种鲁棒性能指标最优的PID控制器.对连续搅拌反应釜系统的实例仿真结果表明:与其它典型鲁棒PID控制器设计方法相比,本方法得到的PID控制器具有更强的鲁棒性和抗干扰能力,当过程操作范围发生大的变化时,利用本方法设计的鲁棒PID控制器能获得满意的结果.     

PID控制器性能评价

现代过程工业中PID控制器的使用依然占据统治地位。本文以PID控制能实现的最小方差为基准,当被控过程模型未知,通过对正常运行数据拟合模型,再估计PID能实现的最小方差及其相应的PID控制器参数。仿真研究表明,估计结果与已知模型时的计算结果近似,评价结果更加合理,得到的控制器参数能够明显改善过程输出方差。     

基于WGC方法设计的PID控制器在塑料薄膜制造中的应用

吹塑机是塑料薄膜制造最常用的一种机械设备,其内部的薄膜厚度控制系统的控制性能对薄膜成品质量起着决定性作用。针对吹塑机厚度控制问题,基于时间延迟一阶积分系统模型,提出基于WGC方法设计的PID控制算法。采用稳定边界轨迹方法计算稳定域;经优化分析,确定经加权后的WGC点的最优方案。仿真模拟结果表明:基于WGC方法设计的PID控制器响应给定信号快速、系统能耗少、控制精度高。     

基于现场总线的PID参数模糊自适应控制器及其应用

针对生产过程中工况变化频繁，扰动剧烈，存在严重时变性的特点，提出一个PID参数模糊自适应控制策略，并将其设计在基于现场总线的控制设备上，并将其用于发电厂复杂控制系统上。     

模糊自整定PID控制器的设计与仿真

制浆碱回收蒸发工段第一步就是通过蒸汽将黑液进行浓缩,蒸汽的温度控制效果对后续燃烧工段和苛化工段起着举足轻重的作用。主管道蒸汽温度控制通常具有大惯性、大延迟、时变等特性,采用常规的PID控制难以获得满意的控制效果。为此,提出一种模糊自整定PID控制器的串级控制算法,该算法很大程度上提高了主蒸汽温度的控制品质。针对隶属度函数对模糊推理模型的精度影响和控制算法的特点编写了模糊规则,并且根据动态性要求的不同,分两种情况进行比较。仿真表明,模糊自整定PID串级控制算法在整体性能上要优于传统PID串级控制。     

电动助力转向系统模糊PID控制器的设计及结果分析

文章简要阐述了PID控制算法的理论基础,完成了电动助力转向系统的模糊PID控制器的设计,并进行了模糊PID控制下的结果分析。     

间歇生产过程鲁棒统计监控及其应用

In order to reduce the variations of the product quality in batch processes, multivariate statistical process control methods according to multi-way principal component analysis (MPCA) or multi-way projection to latent structure (MPLS) were proposed for on-line batch process monitoring. However, they are based on the decomposition of relative covariance matrix and strongly affected by outlying observations. In this paper, in view of an efficient projection pursuit algorithm, a robust statistical batch process monitoring (RSBPM) framework, which is resistant to outliers, is proposed to reduce the high demand for modeling data. The construction of robust normal operating condition model and robust control limits are discussed in detail. It is evaluated on monitoring an industrial streptomycin fermentation process and compared with the conventional MPCA. The results show that the RSBPM framework is resistant to possible outliers and the robustness is confirmed.     

A Robust Statistical Batch Process Monitoring Framework and Its Application

In order to reduce the variations of the product quality in batch processes, multivariate statistical process control methods according to multi-way principal component analysis (MPCA) or multi-way projection to latent structure (MPLS) were proposed for on-line batch process monitoring. However, they are based on the decomposition of relative covariance matrix and strongly affected by outlying observations. In this paper, in view of an efficient projection pursuit algorithm, a robust statistical batch process monitoring (RSBPM) framework, which is resistant to outliers, is proposed to reduce the high demand for modeling data. The construction of robust normal operating condition model and robust control limits are discussed in detail. It is evaluated on monitoring an industrial streptomycin fermentation process and compared with the conventional MPCA. The results show that the RSBPM framework is resistant to possible outliers and the robustness is confirmed.     

单神经元PID倒立摆系统及其仿真研究

为解决双PD倒立摆控制器参数不可调的难题,利用单神经元PID控制算法简单、权值可调的特点,针对倒立摆系统,设计出基于小车位移和摆杆摆角两个回路的单神经元PID控制器。通过仿真实验研究,证明了该控制方案的有效性和可行性。最后,将该控制方案与目前通常使用的双PD控制及LQR控制进行了比较。     

仿人智能PID在APMP盘磨控制中的设计与应用

针对APMP(Alkaline Peroxide Mechanical Pulp)磨浆机间隙调整难度大的问题,在仿人智能与PID算法的基础上,提出了仿人智能PID算法,并将其在APMP盘磨控制中应用。仿真结果及其在实际应用中的控制效果说明该控制方案是可行的、准确的。     

复合控制器及其在连消中的应用

由于常规PID控制方式对非线性、大滞后对象难以进行有效的控制,模糊控制具有很好的动态特性,所以结合常规PID和模糊控制的优势设计了参数自调整Fuzzy-PID复合控制器。通过模糊推理实现参数自调整,以使控制器能够适应不同对象和对象的不同状态。采用模糊推理的方法完成两种控制方式的平稳过渡。对某制药厂连消温度的控制表明,该控制器可以大幅度提高控制精度和缩短系统响应时间,从而避免了染菌事故的发生,提高了发酵单位。     

西门子KTP触摸屏在房间温度PID控制中的设计与应用

介绍西门子KTP触摸屏在房间温度PID控制中的设计与应用。西门子KTP触摸屏凭借着TIA全集成功能．能方便地将PID的各个调节变量清晰地显示在触摸屏．并能通过触摸屏进行实时PID控制。介绍了西门子KTP触摸屏在房间温度PID控制中的设计与应用。