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MATL...     

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。     

基于自抗扰的非最小相位伺服系统控制

非最小相位系统具有控制稳定性差、不容易控制的特点。文中证明了具有不平衡力矩正反馈的伺服系统是一种非最小相位系统,介绍了自抗扰控制算法以及自抗扰控制器的各个参数的设计和选择原则。提出将不平衡力矩看成系统的扰动,并利用自抗扰控制器能够对系统中的扰动进行很好估计和补偿的特点,采用自抗扰控制算法实现了对该类非最小相位系统的仿真和设计。通过在硬件平台中编程实现设计的算法,完成对系统的控制。从实测数据得到的控制效果显示,非最小相位系统控制中的负调响应已消除,且阶跃响应快速,达到了较好的控制性能。     

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。     

DVD光学头的BP神经网络自适应PID控制器设计

搭建了一套基于DVD聚焦循道伺服技术和双光子吸收三维光存储技术的双光头三维光盘存储系统.针对DVD光学读取头传递函数,采用BP神经网络自适应PID控制算法,构建PID控制系统仿真模型,通过BP神经网络的超强自学习和非线性逼近能力在线调整PID控制器参数,并进行计算机Matlab仿真.仿真结果表明,BP神经网络自适应PID控制算法提升了系统的响应速度,减小了系统的超调量.     

基于预估模糊PID的冰蓄冷空调控制系统

针对冰蓄冷空调的运行控制策略复杂、控制效果不佳的问题,文中提出一种基于预估模糊PID的冰蓄冷空调控制系统。该控制系统在PID控制器的基础上加入了Smith预估器,来预测推理PID参数的变化量。并使用控制系统、空气处理装置、风管系统和变风量末端4部分,实现对冰蓄冷空调的实时控制。在正常工作与复杂工况条件下的仿真实验结果表明,所提出的方法具有更快的响应能力和良好的控制效果。     

红外搜索跟踪系统伺服机构模糊-PID控制器设计及仿真研究

针对红外搜索跟踪系统中伺服机构常用的PID控制方法参数不易整定的缺点,将模糊控制和PID结合起来,构造一种模糊-PID控制器,使PID参数能进行在线调整,通过MATLAB下的仿真,从仿真结果中得出结论:模糊-PID比传统PID控制器具有更好的动态响应品质.响应时间、超调量、稳态精度及动、静态性能都得到了很大提高.从而验证了其有效性及实用性.     

基于遗传算法BP神经网络的恒压供水系统的研究

针对恒压供水系统普遍存在的非线性、大滞后和不确定的特点,设计了一种基于遗传算法BP神经网络的PID控制器,该控制器先通过遗传算法优化BP神经网络的初始权值,再利用BP神经网络的自学习和自适应能力,自动调整PID控制器的参数,达到自适应控制目的,解决了传统PID控制算法难以控制未知复杂系统的问题。软件仿真表明,本系统的恒压性能和动态性能有较大的提高,控制效果比较理想。     

大时滞温度控制系统的改进型算法

本文以具有时滞不确定特征的大时滞温度控制系统为研究对象,提出一种改进型Smith预估控制算法,并研究该控制算法的稳定性及鲁棒性等问题.通过其稳定性和鲁棒性的理论分析及模型仿真,证明了其稳定性能好和抗扰动能力强的特点.     

RBF辨识PID控制器在温室温度控制中的应用研究简

针对温室温度控制系统存在的大滞后、大惯性等问题,提出采RBF辨识PID控制策略。该控制算法根据径向基函数（RBF）网络在线辨识温室温度系统的模型,获取被控对象Jacobian信息。利用BP网络实时调整PID控制器的3个参数,实现温室温度控制系统的在线自整定控制。通过仿真验证,并与RBF—PID控制器作对比,仿真结果表明,该控制算法有较强的鲁棒性、自适应性,其追踪性能和控制参数自适应的能力都优于RBF—PID控制器。     

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Toeplitz方程的改进广义预测PID控制

针对具有较大时滞的复杂被控对象,研究了改进的广义预测(GPC)PID控制算法。在保证经典PID控制性能的前提下,用滚动预测优化原理,自整定PID控制参数,同时解决系统时滞引起控制问题。通过最后对仿真结果的分析来看,运用Toeplitz方程的改进算法能有效提高系统的稳定性和求解计算的快速性。     

AQM controller design for TCP networks based on a new control strategy

When the network suffers from congestion, the core or edge routers signal the incidence of congestion through the active queue management (AQM) to the sources. The time-varying nature of the network dynamics and the complex process of retuning the current AQM algorithms for different operating points necessitate the development of a new AQM algorithm. Since the non-minimum phase characteristics of the network dynamics restrict direct application of the proportional-integral-derivative (PID) controller, we propose a compensated PID controller based on a new control strategy addressing the phase-lag and restrictions caused by the delay. Based on the unstable internal dynamics caused by the non-minimum phase characteristics, a dynamic compensator is designed and a PID controller is then allowed to meet the desired performance objectives by specifying appropriate dynamics for the tracking error. Since the controller gains are obtained directly from the dynamic model, the designed controller does not require to be tuned over the system operating envelop. Moreover, simulation results using ns2 show improvements over previous works especially when the range of variation of delay and model parameters are drastic. Simplicity, low computational cost, self-tuning structure and yet considerable improvement in performance are exclusive features of the proposed AQM for the edge or core routers.     

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.     

Smith-PID在空气源热泵热水供应系统中的应用

热水供热过程具有大惯性、纯滞后和非线性的特性.Smith预估算法能有效克服纯滞后的问题,而PID控制能提高系统的稳定性和精度性.针对它的这些特点,本文把Smith补偿原理和PID控制方法结合起来,提出一种应用在空气源热泵热水供应系统的Smith-PID控制方法.通过编程仿真结果表明,新的控制方案与传统的PID控制相比,本算法具有良好的控制品质,它不仅具有满意的控制性能,而且响应速度得到了提高,缩小了超调.在实际的工程中有一定的应用价值.     

广义预测控制算法在加热炉温度控制中的应用

以加热炉温度控制系统作为研究对象,搭建了加热炉数学模型,研究基于PID控制算法的控制方案。仿真结果表明,PID控制算法存在一些不足。在此基础上,提出了基于广义预测控制算法（GPC）的轧钢车间加热炉温度控制系统控制算法。仿真实验表明,这种方法可以提高系统的动态性能,比普通的PID控制具有更好的控制品质,它将会有较好的工程应用前景。     

机载光电跟踪系统的模糊PID控制

为了提高机载光电跟踪系统的控制性能,提出了一种模糊自适应PID控制算法。首先,针对机载光电跟踪控制系统的特点,建立了被控对象的模型。接着,对机载光电跟踪系统模糊PID控制器的设计进行了详细介绍。最后,利用经典PID控制、模糊控制、模糊PID控制3种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较。仿真结果表明模糊PID控制算法较之前两种算法具有响应快、超调量小、抗干扰能力强、稳态性能好等优点,对机载光电跟踪系统具有较好的控制能力。     

基于快速反射镜的模糊自适应PID控制算法研究

针对机载平台在振动、扰动和快速机动条件下光电系统高精度稳定指向的需求,开展宽频带视轴稳定技术的相关研究,并针对该稳定系统的核心—快速反射镜,提出一种改进型的模糊自适应PID控制算法。该算法在经典PID控制算法基础上,引入模糊设计思想和参数自整定方法,解决了复杂工作环境下控制系统数学模型不易获取、控制参数时变等因素对稳定系统的影响,为保证远距离机载光电载荷的高精度目标定位及目标瞄准提供技术支撑。仿真结果表明,该控制算法相比经典PID控制具有响应速度快、稳态性能好、抗干扰能力强等优点,具有良好的控制效果。