优化模糊PID-Smith控制系统仿真研究

针对工业过程中被控对象具有时滞特性的特点,提出了一种模糊PID控制器的优化方法,即根据设计指标要求,对模糊控制器的规则和参数进行优化,改善模糊控制的性能,并与改进的Smith预估控制器相结合,设计了一种优化模糊PID-Smith预估控制系统,利用MATLAB进行仿真分析,按照确定性指标的要求比较仿真结果,表明新系统在稳定性、快速性、鲁棒性等方面优于常规的过程控制方法,可以取得比较好的控制效果,在实际中有一定应用前景.     

消除柔性系统残留振荡有限冲击控制研究

将时滞滤波器用于具有刚性模态的柔性系统中，可以抑制残留振荡，但容易产生冲击运动。为了降低运动冲击，对控制信号的时间变化率加以限制，设计有限冲击指令，同时将最小最大优化思想引入时滞滤波器的设计中，提出一种新型控制器——有限冲击时滞控制器。计算机仿真和试验结果表明，这一控制器能降低振荡的最大幅值．在一个振荡周期内有效抑制残留振荡;在系统参数变化范围内，控制器的复数零点能有效抵消系统的极点，因此有更强的鲁棒性；与常用的时滞滤波器相比，能抑制控制信号的高频成分，降低未建模动态激励和运动冲击。     

一种不确定对象的自适应智能PID控制系统

针对不确定非线性、时滞对象,提出了一种自适应智能PID控制系统.将模糊神经网络和PID神经网络相结合,构成一种智能型PID控制器;控制器参数采用混沌策略与粒子群算法结合的混沌粒子群离线优化和误差反传算法在线调整相结合的方法获得;通过引入最小二乘支持向量机用作辩识器,使控制系统能处理具有未知特性的不确定对象的控制问题.仿真结果表明:通过辩识器的良好非线性映射能力和控制器及其优化算法的有效结合,系统响应速度快、平稳、超调小,且具有一定的鲁棒性,验证了该系统的可行性和有效性.     

大时滞过程控制方法比较研究

在工业生产过程中普遍存在着时滞特性,尤其是对于大滞对象的控制一直以来都是难题。大时滞的存在严重影响了系统的控制效果和稳定性。因此,控制大时滞过程一直是控制理论研究中的重要课题。内模控制方式对于时滞系统具有良好的参数调节性能,并且通过引入滤波器可以使系统具备较好的鲁棒性。Smith预估控制是一种有效的时滞补偿方法,但对于参数变化较为敏感。PID控制具有结构简单、原理清晰、适应性强和鲁棒性强的优点。在本文中,我们主要通过仿真比较来研究了三种控制方式对大时滞过程的控制效果。     

基于模糊PID预估控制的溶氧浓度优化控制系统

针对生物发酵过程中溶氧浓度的特性分析,结合模糊自适应整定PID控制原理在预估控制系统中的应用,提出了一种新型的控制系统.它不依赖被控对象自身的数学和物理特征,具有良好的控制品质和动态适应性,通过系统仿真表明,该控制系统实现了对供氧速率的实时优化控制,克服了常规PID控制器在溶氧浓度中的不足之处,达到了优化控制和节约能源的目的.     

基于速度-加速度时滞反馈的振动主动控制

在振动主动控制中,基于加速度测量信号,并考虑滤波器群时延引入的时滞,研究了一种时滞控制器设计方法。采用等维方法和状态导数反馈思想,提出一种速度-加速度时滞反馈控制器的设计方法。该控制器不含位移信号,可省去两次数值积分和去直流分量、趋势项这两个过程,并可避免由两次数值积分带来的累积误差。以粘帖有压电陶瓷和加速度传感器的智能梁为控制对象,采用该控制器控制其自由振动,并与速度-加速度反馈控制效果进行比较。仿真结果表明,当采用速度-加速度反馈直接控制时滞系统时,若时滞超出其稳定区间,该方法失效,而速度-加速度时滞反馈控制方法则具有良好的控制效果。     

DIMC在烟草制丝线回潮控制系统中的应用

烟叶回潮过程是一个多因素、强耦合、大滞后、非线性的大热容设备,具有典型的时滞和非线性特性。用常规的控制方法难以得到满意的控制效果。本文根据对象特性,利用非线性IMC即内模控制原理,提出了一种根据烟叶回潮机回潮过程中各阶段温度的不同变化趋势,其对应的温度控制器的设计方法,仿真结果表明,该方法是十分有效的。     

基于继电反馈的内模控制方法研究

工业过程中存在着很多不稳定时滞过程,使用传统的IMC方法对其进行控制只有一个可调参数,是一种一自由度控制器,不具有使系统同时获得良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性的能力,而且不能用于不稳定过程的控制,因此本文提出了一种改进的二自由度IMC方法,仿真结果表明该方法能够使不稳定时滞系统获得良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,且具有一定的鲁棒性.     

遗传规划算法实现控制器的设计和优化

根据大型火电机组协调控制系统对象的特性,提出了采用遗传规划算法来实现控制器参数的寻优.该方法弥补了多变量控制器传统设计方法的不足,即在将多变量控制问题转化为多个单变量控制问题过程中对系统内部所存在的偶合性的削弱.仿真结果表明借助于该方法获得的控制器参数,能够使被控对象具有优秀的控制品质,并且通过优化PID控制器参数,也验证了遗传规划算法的全局搜索性.     

预测函数控制及其在工业电加热炉中的应用

首先介绍并分析了预测函数控制方法的主要思想和特点,讨论了相应的控制器参数设计方法。进而针对典型的一阶时滞系统,给出了具体的预测函数控制器设计方法,并应用于一工业电加热炉对象的温度控制系统,取得了很好的控制效果。结果表明预测函数控制是一种具有较好控制精度,较快跟踪速度,良好动态特性的控制方法