多变量系统辨识及其PID解耦控制的研究

现代工业过程中面临越来越多的结构复杂的多变量系统,传统的单变量PID控制方法已无法满足要求,为了解决多变量系统的控制问题,以两输入两输出系统为例,提出一种基于阶跃响应的多变量频域模型辨识方法,并将此种方法与对角矩阵解耦控制方法相结合应用于多变量PID控制系统中.最后对滞后环节近似部分和对角矩阵解耦方法进行仿真验证.结果表明该方法能够更好的控制系统变量,误差减小50%以上.     

一种基于对角递归神经网络的PID解耦控制器

在PID多变量解耦控制的基础上,设计了一种基于对角递归神经网络的PID解耦控制器。基于对角递归神经网络构造了PID控制器,并把几个PID控制器平行采用作为解耦控制器,以同时实现解耦和控制功能。通过对2输入2输出非线性耦合对象进行计算机仿真结果表明,该控制器对多变量非线性系统解耦控制效果很好。     

基于PID控制技术的变风量空调系统多变量解耦回路控制

变风量空调系统包含多个控制回路,各组控制回路在运作时会产生强烈耦合效果,为保证系统稳定需要解耦控制回路,研究基于PID控制技术的变风量空调系统多变量解耦回路控制方法。基于PID控制技术建立回路增益相对矩阵,根据相对矩阵对角理论推导空调多变量解耦方式,根据误差校正规则设置补偿信号控制系统解耦回路,完成解耦回路控制方法设计。实验以变风量空调系统为测试对象,运用所提方法和传统方法,对多变量回路进行解耦控制。设定变风量空调系统中包含五组控制回路,分别为2组房间室温和管道静压,以及二氧化碳浓度和送风温度,当送风温度设定值为11℃、18℃以及14℃时,二氧化碳浓度设定值为400×10^-6、700×10^-6以及1 000×10^-6时,在所提方法下进行解耦控制,不会受到其他回路的影响,能够具备较好跟随性,减少其他控制回路的干扰和影响。     

内模解耦控制在中央空调系统的应用

基于工业空调 PID 控制系统的温湿度控制具有耦合性、非线性和时变性,难以建立精确的数学模型的缺陷。采用将解耦理论与多变量内模控制方法相结合的控制方案,利用对象传递函数模型行列式的静态增益及次对角元素与同行相应主对角元素之商的不合理部分的逆来设计控制器,以弥补常规PID 控制在温湿度控制系统的不足。通过MATLAB进行仿真,实验结果表明：该方案既解决了温湿度耦合问题又提高了控制的精度和稳定性,增强了系统的鲁棒性和适应性,具有较好的动、静态性能。     

双向拉伸薄膜厚度测控系统的设计和MCGS仿真

以桂林电器科学研究所BOPP2500型薄膜生产线为原型,利用MCGS组态软件和PID控制方法设计和仿真了一个双向拉伸薄膜厚度测控系统。仿真结果表明,该测控系统可实时、精确地测量和控制双向拉伸薄膜的厚度,提高薄膜产品的质量,且控制参数调整方便,控制效果、可视性和可维护性好,具有较大的应用价值,对于有效提高国产薄膜成套生产设备的行业竞争力有实际意义。     

板形板厚自适应模糊PID解耦控制

带钢冷轧过程中,板形控制和板厚控制之间存在着很强的耦合关系,互相影响对方的调节效果。针对这一复杂、多变量耦合的非线性系统,建立了板形板厚综合系统数学模型,并提出应用前馈补偿解耦方法和一种增益调整型自适应模糊PID控制方法对板形板厚综合系统进行解耦控制。仿真结果表明,该解耦控制方法比传统解耦PID控制方法解耦效果好、响应速度快、自适应跟随能力强,有效地提高了板形板厚的控制精度。     

基于单神经元PID解耦的激光漂移量控制方法

简述了激光光束漂移量控制原理,并指出在特定方向(一维)激光光束漂移量控制过程中存在严重耦合问题。传统PID(proportionalintegralderivative)解耦控制难以很好抑制耦合现象。针对此问题,提出了应用单神经元PID解耦控制对激光漂移量控制过程中的耦合进行解耦。与传统PID解耦控制相比,本方法解耦控制的响应速度明显加快,抗干扰能力加强,可以更好地抑制系统耦合。实验表明,应用单神经元PID解耦控制后系统振荡现象基本消除,激光光束在特定方向的准直精度可以稳定在5×10-8rad。     

RBF神经网络在薄膜厚度控制系统中的应用

针对双向拉伸薄膜厚度控制系统中,经典的PID控制器难以达到理想控制效果的问题,设计一个基于RBF神经网络整定的PID控制器。该控制器由RBF网络对系统进行在线辨识,找到最佳控制参数,并将其反馈给PID控制器,从而实现控制器参数的在线调整。仿真结果表明,本控制器具有超调量小,响应速度快和自适应性强等优点,可有效提高双向拉伸薄膜厚度控制系统的性能。     

TITO系统前馈解耦补偿器含有超前环节的近似处理方法

用前馈补偿法对双输入双输出系统（TITO）时滞系统进行解耦,有些系统的补偿器往往会含有超前环节,无法用器件实现。针对这一问题,该文提出了一种近似方法：把超前环节展开成泰勒级数,根据精度要求取前几项。该文通过Simulink软件对实例进行了仿真分析,证实了用这种方法设计的补偿器非常简单,能很好地实现解耦。这种近似的补偿器也可以用硬件和软件实现,所以这种方法是有实用价值的解耦法。     

用红外热成像系统测量薄膜厚度的方法

薄膜涂层通常是用来保护表面或增强表面功能的。为了提高涂层的经济效益,涂层的厚度有变小的趋势。随着厚度的变薄,涂层厚度的均匀性就变得越来越重要了,因此就需要对涂层进行测量。     

变频控制系统前馈PID功能浅谈

本文主要介绍了JX-G系列变频器改进的前馈PID功能原理及实现,浅析了前馈PID功能实现的具体过程,与单纯PID控制作了简单的对比,体现出前馈PID控制的优越性。     

一种改进的对角线解耦在变风空调上的应用

变风空调具有多变量,强耦合和时滞等特性。传统的解耦方法在变风空调上的解耦效果上并不理想。根据传统静态解耦的思路,在对角线解耦的基础上,对求得的解耦控制器进行修正,使得解耦后的变风空调具有更好的动态特性和鲁棒性,并最终给出了与简化解耦在变风空调解耦效果上的对比。仿真实验结果表明,该方法的可行性与有效性。     

非线性系统解耦控制理论在飞控中的应用

首先介绍了一种仿射非线性系统的解耦控制方法,然后采用该方法为某机动飞机设计了解耦控制律,最后对所设计的飞机飞行控制系统进行了闭环仿真研究。仿真结果表明,所设计的控制系统具有良好的解耦性能,可以同时完成较精确的纵向和侧向机动,并且系统动静态品质良好。     

基于容抗法的瞬时液膜厚度测量系统设计

设计了一种采用容抗法测量气液两相流瞬时液膜厚度的测量系统,通过测量气液两相流瞬时液膜厚度,来反映气液两相流截面持液率大小。对容抗法测量瞬时液膜厚度的原理进行了详细分析,建立了探针电容传感器的数学模型,完成了检测电路设计。根据此数学模型,确立了瞬时液膜厚度与输出电压的线性关系。在虚拟电子工作平台上,对该测量系统做了仿真实验分析,仿真数据表明该测量系统是切实可行的。     

涂胶膜厚优化试验与控制方法

针对本公司目前所用RC-550涂胶机,对影响涂胶膜厚的主要参数（胶轮压力、光刻胶粘度和流量以及胶轮转动速度等）进行试验,得出光刻胶涂布的最优化条件,并对如何获得稳定的涂胶膜厚提出合理化建议.     

基于神经网络方法预测薄膜的厚度

首次利用前馈三层神经网络模型 ,建立了场发射薄膜的膜厚的神经网络预测模型 ,用金刚石薄膜的膜厚数据进行验证 .结果表明 ,该模型预测的相对误差小于 6.1 % .     

基于自抗扰控制器的变风量空调解耦控制

变风量空调是一个多输入多输出的系统,由于具有多个回路,各个回路之间相互影响,具有强耦合、非线性和大时滞等特点.常规PID控制存在稳定性与精确性的矛盾.文中根据自抗扰控制原理,分析了变风量空调系统的耦合关系,通过扩张状态观测器实现对系统总扰动的估计和补偿,实现解耦控制.文中将其用于变风量空调末端的主回路温度控制系统.仿真实验结果表明,与PID控制相比,自抗扰控制器的超调量、时滞等得到了明显改善.