PID控制器增益的稳定范围研究

基于逆Nyquist曲线,提出了一种线性系统在PID控制下确定增益稳定范围的方法,为PID控制器增益的稳定提供了一条快速而有效的途径。由逆Nyquist曲线上的实部为极值的点,将PID增益分割成若干区间。再运用广义的Her—mite-Biehler定理得出一个推理和二个条件,通过纵向直线与逆Nyquist曲线的交点数,可获得系统在PID控制下增益稳定的区间。仿真实例验证了该方法的有效性。该方法应用简便,能有效解决PID控制下增益的稳定范围。     

时滞系统PID 控制器增益的稳定范围研究

基于逆Nyquist 曲线，提出一种时滞系统在PID 控制下确定增益稳定范围的方法．根据时滞系统的逆 Nyquist 曲线特征和广义Hermite-Biehler 定理，确定用于判断系统稳定性所需的频率范围，以及该范围内逆Nyquist 曲线上两类关键点的横坐标．关键点将PID 增益分成若干区间，通过纵向直线与逆Nyquist 曲线的交点数，以及文 中给出的一个推理和两个定理，可判断PID 增益稳定的范围．该方法能有效解决时滞系统在PID 控制下增益稳定范 围的确定问题．     

基于稳定裕量的二阶时滞系统PID控制器参数稳定域

基于广义Hermite-Biehler定理,由二阶时滞对象的逆Nyquist曲线,可确定PID控制器比例增益的稳定范围;在积分和微分增益平面上,运用一组不等式可确定该二维平面上参数的稳定区域,从而给出了确定二阶时滞系统PID控制器参数稳定域的方法.在此基础上,针对稳定裕量指标,也给出相应的PID控制器稳定域的处理方法....     

非线性PID自学习控制方法研究

针对非线性、多变量、强耦合系统的控制问题,提出一种基于双曲函数的非线性PID自学习控制方法。在PID控制过程中,用双曲函数构造比例、积分、微分3个增益参数分别随误差变化的规律曲线,将传统线性PID控制律转化为非线性PID控制律的控制思想,并使用自学习算法实时调整3个非线性增益函数的增益系数,实现基于双曲函数的非线性PID自学习控制。仿真实验结果表明,与其他控制方法相比,该方法具有更强的鲁棒稳定性和抗扰动能力,是一种有效的控制方法,在非线性控制领域具有重要的应用价值。     

基于INA设计方法的多变量PID控制器设计方法的深入研究

基于增大求解方法选择性的目的,本文给出了一种从系统开环传递函数入手求解极限增益和极限频率的计算方法,并以TITO系统为例,给出了详细的推导过程;此外,在详细研究设计方法的基础上,本文以两个典型对象作为研究对象对设置点位置与逆Nyquist阵列（INA）设计方法的多变量PID控制器设计方法的设计性能之间的规律性进行了系列仿真实验研究,并得出：系统开环传递函数矩阵的逆的行Gershgorin带与负实轴的交点（离原点最近的交点）与点（-1,j0）之间的距离越远,系统闭环响应曲线的震荡性越弱,系统的稳定裕量越大。     

基于Bode''''s integrals的PID控制器的设计及其仿真

该文为一类稳定的最小相位控制对象提出一种新的PID控制器的参数整定方法。它是基于Bode’s integrals可以给出最小相位稳定系统的幅值与相位的关系，从而运用bode’s integrals近似表示控制对象G（jw）的幅值和相位的微分，然后将该简化结果用于PID控制器的设计中，从而得到新的控制器参数整定方法。该文中PID控制器的设计要求是，调整控制对象的Nyquist曲线在给定频率处的斜率，以提高闭环系统性能。最后，通过在matlab中对一类稳定的最小相位系统的计算机仿真例子比较，可以显示出该方法的优越性。     

基于模糊逆模型的磁力轴承逆控制系统的设计与仿真

磁力轴承是一种通过磁场力使转子稳定悬浮的新型支撑部件,针对磁力轴承系统零阻尼、负刚度和非线性特性,在分析其受力特点的基础上,提出一种基于模糊逆模型的逆控制方案。该方案将具有模糊器和解模糊器的模糊系统当作一种插值器,将模糊逆模型与系统串联构成广义伪线性对象,采用线性PID控制该对象。其中,模糊逆模型和PID控制器共同组成逆控制器以实现对系统的闭环逆控制。仿真结果表明逆控制明显减小了超调量,缩短了调节时间,使转子工作范围扩大。     

自适应的时变比例增益的预测PID控制器

为了利用PID控制获得先进的控制性能,将广义预测控制(GPC)用于PID参数的实时优化,在此基础上提出了一种新的基于GPC的自适应PID控制器的设计方法.该PID控制器具有时变的比例增益,并且PID控制器的设计利用了GPC的未来参考输入.因此,GPC控制律能由设计的PID控制器精确实现.为使GPC控制器稳定地获得比例增益,采用了基于互质因子分解扩展的强稳定GPC,独立于利用标准GPC设计的闭环系统而重新设计GPC控制器,保证了闭环系统的稳定性.此外,利用递推最小二乘法对系统进行在线辨识,修正模型参数,增强了系统的抗扰性.以一阶时滞非最小相位系统为被控对象,在Matlab中对该设计方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性.     

污水处理系统溶解氧的区间预测控制方法

针对污水处理系统溶解氧浓度难以控制和曝气耗能高的问题,提出了一种基于双层优化结构的加权区间预测控制方法。该方法首先通过动态矩阵控制算法建立污水处理过程预测模型,然后设计一种融合溶解氧区间控制和曝气能耗指标的双层目标优化控制策略,同时为减小模型失配和干扰因素对系统的影响,利用模型预测误差进行系统反馈校正。仿真结果表明,与传统PID控制和模型预测控制方法相比,在不同工况下,区间预测控制方法可较好的实现溶解氧浓度的动态稳定控制,具有较强的抗干扰能力与自适应性,且在保证出水水质的前提下能有效降低曝气能耗。     

基于新的图形化方法分析TCP/AQM系统的稳定性

为了正确地设置控制器参数, 针对主动队列管理(AQM)系统提出了一种图形化的稳定性分析方法. 将TCP/AQM系统的模型转化为带有时滞的二阶系统形式, 从而用特征伪多项式来刻画其闭环系统的稳定性. 在复平面上, 借助被控对象的逆奈奎斯特曲线和控制器的负频率特征直线, 给出了判定闭环系统稳定性的充要准则. 研究了使得AQM系统稳定的PID控制器的比例增益边界与网络参数之间的关系.通过Matlab和Network Simulator分别进行了仿真, 实验结果验证了该方法的有效性. 不同的PID控制器稳定区域对比, 进一步表明该方法的保守性较小. 该方法的优点在于计算复杂度较低, 而且在复平面上显示直观.