化工双输入输出时滞过程解耦PID控制器解析设计

基于常规单位反馈控制结构,针对具有时滞特性的化工双输入输出过程提出一种解耦PID控制器的解析设计新方法.该解耦PID控制器的突出优点是控制器设计过程简单直观;控制器可以实现标称系统输出间的显著解耦;系统输出分别使用相应控制器对角元素中的调节参数进行单参数整定.同时,对于实际生产过程中常见的被控过程乘性不确定性,分析了系统保持鲁棒稳定的充要条件.仿真实例验证了该方法优于其它方法.     

LQG自校正控制软件

在炼油、化工装置中,由于有些被控过程存在随机干扰,动态特性随时间变化,纯滞后较大等原因,致使用PID控制算法难以满足生产的要求。因此我们在常减压装置的PROVOX集散控制系统的上位机上用FORTRAN77高级语言开发了LQG自校正控制软件,该软件成为集散控制系统的一个通用控制模块,对PROVOX系统上的多个控制回路实施LQG自校正控制。在控制算法上,我们从新的角度提出一种设计LQG控制器的方法,并与递推最小二乘法结合,构成了LQG自校正控制器。在算法中,被控过程用其输入输出模型描述,在模型中考虑了过程的纯滞后特性,建立一个二次性能指标,在性能指标中包含了输出与给定的偏差的多步预估,使控制器具有较好的控制性能。由于该算法无需求解Riccati方程和进行谱因子分解,计算量小,易于实现。     

参数不确定非线性系统切换控制

针对一类含有不确定参数的非线性系统,基于其参数的不确定范围,设计多个滑模变结构控制器。在此基础上,基于一给定的指标切换函数构造切换控制器。在确保系统Lyapunov稳定性的前提下,被控对象的控制器按照预先设定好的切换条件,在多个控制器之间相互切换,从而极大地改善系统的瞬态响应。以工业机器人手臂为研究对象,针对机器人手臂运动方程构造滑模变结构控制器,并设计以输出误差为自变量的指标切换函数,基于此切换函数构造切换控制器,使机械手的控制器在多个控制器之间进行切换。针对不同的参数变化范围,研究切换控制的有效性。多个仿真实例表明切换控制能极大地改善控制品质。     

基于通用模型自适应控制的DC/DC变换器控制系统研究

针对DC/DC变换器的强非线性,将平均电流模式控制中的电流环作为被控对象,使用RBF神经网络辩识对象的逆模型,嵌入通用模型控制器中.为了克服对象逆模型的辨识误差,通过引入自适应控制,可以保持系统输出对参考轨迹的有效跟踪.仿真结果表明,该系统具有较强的可实现性,控制效果良好.     

一种改进的滑模控制方法在非线性不确定系统中的应用

对传统滑模面设计方法进行了改进,引入滑模面斜率,将其应用于一类非线性不确定系统,并基于此设计滑模控制器,其控制目的是使非线性系统在存在不确定及干扰时,系统输出依然能够很好地跟踪参考输入,理论证明该设计方案是可行的。另外还对该系统进行了稳态误差计算,分析了滑模面斜率及边界层厚度对稳态误差的影响,通过理论计算与分析,找到了一种方便简单的减小误差的方法,同时还可更进一步抑制抖振,使系统具有更强的鲁棒性能。仿真实例表明,文中提出方法是正确有效的。     

具有L2增益的陶瓷取坯机械手鲁棒跟踪控制

本文对具有不确定和干扰的二自由度电动陶瓷取坯机械手系统动态模型 ,采用李雅普诺夫函数递推设计方法设计了鲁棒跟踪控制器。所设计的控制器不仅保证跟踪误差系统的稳定性而且使得由力矩干扰到跟踪误差评价信号的L2 增益小于给定的值。同时本文也给出了不用解HJI不等式设计陶瓷取坯机械手H∞ 控制器方法 ,仿真结果表明所设计的控制器具有良好的跟踪性能和较强的鲁棒性     

自抗扰控制器及其在聚丙烯反应釜过程控制中的应用

介绍一种新型实用控制器--自抗扰控制器及其在聚丙烯反应釜过程控制中的成功应用.自抗扰控制器是一个不依赖于被控对象模型,而依靠过程误差来消除误差的非线性控制器.在聚丙烯反应釜过程控制中升温过程是控制的难点.自抗扰控制器解决了在升温过程中反应釜夹套的加热水和冷却水的自动切换,从而成功地实现了升温过程的自动控制.     

基于smith预估的水泥分解炉温度MRFAC控制器设计

针对水泥分解炉温度控制系统具有大滞后、模型不确定等特性,采用MRFAC(模型参考模糊自调整控制)的方法设计了其控制器。该方法在普通模糊控制器的基础上,增加了利用参考模型输出和实际被控对象输出之差,来在线修改常规模糊控制器规则库的辅助模糊控制器,从而提高了系统对参数不确定性的鲁棒性。为了削弱系统大滞后特性的不利影响,系统中还引入了基于神经网络的smith预估器,用其输出代替实际系统输出来进行反馈控制。仿真结果表明,该控制系统能有效抑制大惯性、大滞后的影响,具有较好的鲁棒性和动、静态性能,获得了满意的控制效果。     

计算机控制系统的接地

计算机控制系统的地线是指直流电源的负极。地线干扰和地线电位变化不仅影响CPU正常工作,而且会使模拟量和开关量的输入与输出产生误差,因此,防止地线电位变化过大或突然变化是保证计算机控制系统稳定运行的重要措施。为了保证计算机本身的运行不受外部地线干扰的影响,计算机系     

一种新的FH迭代学习控制器设计

针对具有不确定性或干扰的重复非线性时变系统,设计一种新的FH(Feedback-assisted Highorder)迭代学习控制器。在传统高阶迭代学习控制的基础上,该控制器引入PD控制作为反馈部分,利用反馈控制来抑制扰动对系统的影响,并采用λ-范数方法讨论其算法的收敛性。分析表明:在初态误差和干扰均有界的情况下,系统跟踪误差有界收敛。仿真结果表明了该控制器的有效性。     

化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工过程一般为多变量系统,其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统,现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法,只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制,要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量,要么次要变量未纳入反馈控制,无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵,对瘦系统进行了变量配对分析,提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈,使系统反馈信息更完备,构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对,而且系统控制性能良好,尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。     

基于神经网络的非线性时变对象自适应控制方法研究

针对工业控制中的非线性、时变和滞后被控对象,将神经网络辨识器和PID控制技术有机结合,构建自适应PID控制器,并引入知识先导学习算法,提高时间效率。仿真分析表明:该自适应PID控制器能够自动辨识被控对象模型、自整定控制参数,在辨识误差、响应时间及超调量等指标上均有良好表现。     

监控系统的抗干扰措施

为保证整个监控系统的可靠运行,对干扰必须进行综合治理。抗干扰的措施应始终贯穿于硬件配置、系统安装、软件设计等过程,1硬件配置摇摇在生产现场所使用的控制设备一定要选用专为在工业环境下应用的控制装置。如可编程序控制器(PLC)或工业控制机等的接口板最好选择带有光电隔离的输入与输出接口板,有许多模板都采用了模拟滤波和数字滤波,其内部还采用了电磁屏蔽来防止辐射干扰。这些措施都提高了控制设备本身的抗干扰能力,能满足系统的数据采集与自控部分的抗干扰性能。摇摇在输入/输出(I/O)模板的选型上,对模拟量输入输出模板尽量选用4…     

模型预测控制的应用研究

针对双容水箱液位控制系统单输入、单输出、时变、非线性、耦合和滞后的特征，以双容水箱液位为被控对象，设计基于状态方程模型的MPC预测控制器，对水箱液位进行控制。仿真结果表明：该控制器可以满足模型多输入、多输出、精确控制、抗干扰、耦合和非线性特征的控制需求，比传统PID控制器有更明显的优势。     

智能算法在交流调速系统中的研究

提出一种基于遗传算法优化的异步电机参考模型模糊自适应矢量控制调速系统,其异步电机模糊自适应速度辨识机构可根据参考模型输出与被控可调模型输出之差及其变化率,产生一个模糊自适应信号,控制被控可调模型的输出趋于参考模型的输出.仿真和实验表明,该系统具有良好的动态特性,在稳态精度上也优于普通的模型参考自适应系统,为无速度传感器...     

化工过程非方瘦系统的串级控制系统结构设计

化工过程一般为多变量系统，其中输出变量个数多于输入变量个数的非方多变量系统称为瘦系统，现有的非方系统控制结构设计一般采用方形化处理方法，只能形成一个输入变量与一个输出变量配对的单回路控制，要么作为工艺控制指标的重要变量不能成为被控变量，要么次要变量未纳入反馈控制，无法满足控制要求。本文介绍了非方系统的平均频域相对增益阵，对瘦系统进行了变量配对分析，提出了一种瘦系统串级控制系统结构设计方法。这种方法在不添加输入变量的同时有效利用了所有的输出变量反馈，使系统反馈信息更完备，构造了重要变量与次要变量结合的串级控制系统。最后通过实例分析说明了瘦系统的串级控制系统结构设计方法不仅能够得到合理的变量配对，而且系统控制性能良好，尤其在进行干扰抑制的过程中体现出了快速性和高效性。     

随机分布系统的鲁棒结构跟踪控制方法

对随机分布控制理论的进展进行了概述.利用输出随机分布函数的平方根样条逼近方法和非线性权动态模型.提出一类新的广义比例积分控制律,控制目标是找到优化策略,使得:闭环系统输出的概率密度函数渐进跟踪一个给定的概率密度函数;闭环系统的稳定性和状态约束问题可以得到保证;干扰输入可以得到抑制,保证鲁棒性.其中可以反馈的信息是输出的概率密度泛函形式,所提出的控制方法是经典的随机控制理论及PID理论的推广.     

基于半实物仿真技术的分数阶PID控制器

采用半实物仿真技术获得被控对象特性,进而得出系统传递函数。在此基础之上采用分数阶控制器的设计算法设计系统的分数阶控制器。并将该控制器与经典PID控制器进行仿真对比,结果表明：分数阶PID控制器较传统PID控制器,在对系统响应时间的调节上取得了较好的效果。     

可编程控制器（PLC）的应用技术讲座：第三讲 功能表图（SFC）的由来和基本内容

1 如何编写逻辑控制的程序条件如何表示逻辑控制(包括顺序控制和继电控制)的工艺要求和控制过程,人们最初所采用的方法是用文字进行描述。但是当被控系统发生的事件具有随机性时,如针对每一种可能发生的事件,控制器需作出适当的反应,而每次反应后,被控过程又会发生各种新的事件,对此控制器又要进行判断并作出新的反应。此时若单使用文字描述,由于逻辑关系不直观,     

基于DRNN神经网络的石油钻机自动送钻系统智能控制研究

针对钻井过程的非线性、不确定性和实时性要求,采用基于对角神经网络(DRNN)的控制方案,能在线自适应的调整P ID控制器的3项参数。以自动送钻实验系统模型为被控系统进行仿真实验,仿真结果表明可以达到较为理想的控制结果,基于DRNN神经网络控制器结构简单,易于实现,效果明显优于传统的P ID控制器。