中厚板轧机自动厚度控制系统的鲁棒性研究

中厚板轧机液压厚度控制系统是一个具有抗扰性的控制系统,但系统响应速度过慢,轧机出口有较大厚度偏差。基于传递函数理论,建立了液压AGC系统的动态数学模型,对带有常规PID控制器和模糊自校正PID控制器的厚度控制系统进行了仿真研究。仿真结果表明,模糊自校正PID控制器具有更好的控制效果,系统具有更强的鲁棒性。     

球磨机制粉系统的线性自抗扰控制

球磨机制粉系统具有大惯性、大时滞和强耦合等特点,很难建立精确的数学模型.本文分析了球磨机制粉系统的动态特性,并为其设计分散线性自抗扰控制方案.该方案综合分散控制和线性自抗扰控制器的优点,结构简单,不依赖于对象精确模型,可以对被控对象中存在的耦合、干扰和不确定性等进行估计并补偿.根据实际现场要求,对球磨机制粉系统进行设定值跟踪实验、输入扰动实验和性能鲁棒性实验,并比较所设计方案与PID方案的控制性能.结果表明,分散线性自抗扰控制具有更强的解耦能力和抗干扰能力,且性能鲁棒性更优.      

矿热炉电极调节系统的双闭环自抗扰控制

对矿热炉电极系统提出了一种自抗扰控制策略的控制方法。设计了一种不依赖于对象模型的电极自抗扰控制器,并对其参数进行了整定,自抗扰控制器的扩张状态观测器可以实时观测系统状态和扩张状态,从而实现全状态反馈及系统不确定性和外扰的补偿控制。该系统与传统的单闭环恒流控制系统比较,增加了电极位置环。仿真实验表明,该控制系统不仅具有较强的鲁棒性,对内外干扰具有较强的抑制能力,更具有较优的动态性能。     

一种线性自抗扰控制器参数自整定方法

针对线性自抗扰控制器参数难于整定的问题,提出了一种基于动态响应过程时序数据挖掘的参数自整定算法.算法以线性自抗扰控制器中线性误差反馈律的两个增益信号回路的动态响应为参数调整对象,通过改进变收缩系数的随机搜索算法进行参数整定,记录动态响应过程数据,基于关联关系挖掘得到控制参数调整策略应用于线性自抗扰控制器的参数自整定.为验证本文提出的参数自整定方法的实际效果,以液压自动位置控制系统为控制对象,分别采用阶跃响应仿真和Monte Carlo实验进行对比研究.结果表明,基于数据挖掘参数自整定的线性自抗扰控制器动态响应较好,鲁棒性较强,改进了变收缩系数随机搜索算法调整时间较长以及传统线性自抗扰控制器超调较大的缺点,是一种具有实用性的线性自抗扰控制器参数自整定方法.      

重载管片旋转液压系统的近似内模控制

针对盾构重载管片拼装旋转运动控制系统的强非线性和工作点的变化,设计了系统模型近似逆的内模控制器。该系统逆控制器能够体现出系统工作点的变化,其影响在控制系统中可以得到补偿,反馈量由原来的输出量反馈成为扰动量,容易设计控制器。对管片拼装旋转运动的控制仿真研究表明,与传统PID控制器相比,系统的近似内模控制器具有更好的动态控制性能,对工作点的变化具有更强的鲁棒性。     

基于PID神经元网络的冷连轧板形板厚多变量综合控制

针对板带材轧制是一个复杂的非线性过程，板形控制（AFC）和板厚控制（AGC）又是相互耦合的一个综合系统等特点，本文提出了一种基于PID神经元网络的冷连轧板形板厚度多变量综合控制系统。仿真结果证明了此AFC－AGC控制系统具有良好的自适应跟随的抗扰性能，其控制效果优于传统的解耦PID控制。     

热电厂过热控制系统的设计

针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确的数学模型的控制对象以及常规的PID控制存在着工况发生较大变化或外部扰动较大时,难以保证控制系统调节品质以及系统不易稳定、调节时间长且超调量大的问题,采用FUZZY-PID串级控制系统,既保留了串级控制抗内扰的性能,又结合模糊控制动态特性好的特点,并应用MATLAB工具箱进行仿真.结果表明:与传统的PID控制系统相比,FUZZY-PID串级控制系统具有更快的响应、更小的超调量、更强的抗干扰能力和更好的自适应性.     

基于模糊PID控制的变频恒压供水系统

针对除盐水泵变频恒压供水控制系统传统PID控制的系统误差不稳定、动态跟踪品质较差等不足,研究并设计了模糊PID控制算法,在线实时调整控制器PID三个参数,并将其用于近似模型中。实验结果表明,模糊PID控制器不仅具有PID控制器的高精度,还具有模糊控制器的快速性和鲁棒性,改善了系统的动静态性能。     

基于神经网络算法的电加热过程温度控制

采用单神经元PID与传统PID控制相互结合的方法，探索高效电加热过程智能温度控制系统，并利用Simulink软件对传统PID控制和单神经元PID控制下的加热炉温度控制系统进行了仿真对比实验。结果表明，单神经元PID模型控制下的加热炉温度控制系统能够实时调整控制参数，使得控制参数和温度控制系统较为匹配，可以实现系统在最稳定的状态运行，该系统对干扰的抵抗性更好，鲁棒性更强。而实际试验中，单神经元PID控制下的加热炉温度控制系统在温度响应阶段具有较高的稳定性，同时在稳态阶段也拥有较高的控制精度，但是在初始温升过程中的响应速度较低。     

自抗扰控制器在同步电机调速系统中的应用

针对同步电机磁场定向控制系统受负载扰动、电机参数变化影响问题,将自抗扰控制器(ADRC)应用于调速系统中.为解决传统磁链观测器存在的直流偏置和依赖电机参数的问题,提出了基于ADRC的磁链观测器.仿真结果表明:ADRC对负载扰动和参数变化具有较强的鲁棒性,并且响应速度快、超调小,具有优良的稳态和动态性能;改进后的磁链观测器能有效抑制直流偏置和参数变化带来的影响,提高磁链的观测精度.      

热连轧活套系统的自适应自抗扰控制研究

在热连轧活套系统工作点附近建立了活套高度与张力的近似线性化耦合模型。用两个并行自抗扰控制器对活套系统进行解耦与控制,用单神经元方法对自抗扰控制器的重要参数进行在线修正以提高控制器的自适应性。仿真结果显示了本文算法的可行性与有效性。     

无人直升机自抗扰自适应轨迹跟踪混合控制

为满足无人直升机高精度轨迹跟踪的控制需求,并降低直升机动力学模型误差对飞行控制器飞行控制效果产生的影响,提出自抗扰自适应直升机混合控制.该控制器的内环控制采用模型跟随自适应控制,通过使用动量反向传播算法(MOBP)对该内环控制参数进行实时优化.通过使用自抗扰控制(ADRC)对直升机的水平速度进行控制.仿真结果表明,该混合控制器能够实现直升机对预定轨迹的跟踪.相对PID和级联ADRC控制,该控制器具有更好的抗扰性和鲁棒性.通过在200 kg级的专业植保无人直升机XV-2上搭载所提出的控制器,使其自主飞行轨迹跟踪控制的均方根误差在0.6 m以内.      

阳极焙烧炉重油温度智能变参数PID控制系统

利用自适应免疫遗传算法全局搜索获取最优的可变PID参数的方法,解决了阳极焙烧炉重油温度的精确控制问题。应用结果表明,该重油温度控制系统优于原有传统的PID控制系统,并具有良好的可靠性、自适应性和鲁棒性,为重油的充分燃烧创造了有利的前提条件。     

集总干扰下六旋翼飞行器的轨迹跟踪控制

针对复杂集总干扰下六旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题,给出了混合积分反步法控制与线性自抗扰控制的控制算法. 首先,通过牛顿-欧拉方程建立六旋翼飞行器的非线性动力学模型,并剖析系统输入输出的数学关系. 其次,根据六旋翼飞行器动力学模型的特点,将其分为位置与姿态两个控制环. 位置环采用积分反步法控制理论设计控制器,通过引入积分项来提高系统的抗干扰能力,消除轨迹跟踪的静态误差;姿态环采用线性自抗扰控制技术设计控制器,通过线性扩张观测器估计和补偿集总干扰影响,提高系统的鲁棒性. 最后,通过2组仿真算例和1组飞行试验验证了本文所提飞行控制算法的有效性. 研究结果表明:该控制算法对集总干扰有较好的抑制作用,能够使六旋翼飞行器既快又稳地跟踪上参考轨迹,具有一定的工程应用价值.      

自适应模糊PID在双铝轧机机架间张力控制中的应用

张力控制是铝带轧机生产过程控制的难点。在双机架铝轧机控制系统中,通过控制机架间的张力大小,可以减少轧机的负荷,在一定程度上也可以改善铝带的板型质量。分析了张力控制的基本原理,基于双闭环的动力系统建立了以速度为主要影响因素的张力系统模型。通过自适应模糊PID的智能控制方式对双机架铝冷轧机中的张力模型进行仿真,仿真研究表明,自适应模糊PID对张力系统的控制优于常规PID,可减小系统较大幅度的振荡,而且能更快地达到张力控制系统的稳定状态。     

基于预测PI的加热炉温度控制

在加热炉的炉温控制系统中存在大量干扰,其中的处理对象温度具有非线性,大惯性,大滞后和时变等特性。传统的PID控制算法在控制具有大滞后过程的加热炉系统中时常会有超调和振荡等现象,并且抗干扰能力不强。对比传统的PID控制,将预测PI算法结合到此过程对象中进行研究和仿真,仿真结果表明基于预测PI的控制算法具有良好的鲁棒性和快速性,可以很好地抑制住大滞后、时变等的影响,非常具有实际应用价值。     

模糊PID控制在LF精炼炉电极调节中的应用

针对冶金企业IPC-PLC控制系统，在上位机上应用模糊算法设计了模糊控制器，改善了在LF精炼炉电极调节中应用传统PID控制算法的不足，仿真表明模糊算法与传统的PID控制算法相比有更好的鲁棒性，提高了LF精炼炉系统的动态、静态控制性能，更容易满足实际生产中控制的要求。     

基于混合型模糊PID的加热炉炉压控制系统应用

加热炉炉压系统具有强耦合、大滞后、非线性时变的特点,传统的PID炉压控制系统存在压力波动大且不易稳定的缺陷。为此,设计了一个基于二维模糊控制并与传统PID算法相结合的混合型模糊PID控制系统,既具有模糊控制灵活、适应性强的优点,又具有PID控制精度高的特点。该控制系统在某钢铁公司棒线厂加热炉上投运后,提高了炉压的响应速度和控制精度。     

汽车用无级变速器铝壳体自动化装配线控制研究

汽车用无级变速器铝壳体自动化装配线控制系统设计是汽车电子技术开发的关键模块,通过自动化装配线控制,提高汽车无级变速器装配和生产的效率和可靠性。提出一种基于鲁棒性模糊PID控制的自动化装配线控制方法,首先进行自动化装配线控制系统的总体设计描述和技术指标分析,采用鲁棒性模糊PID控制算法进行控制线流程优化,基于DSP集成信息处理芯片进行系统的硬件电路设计,最后实现汽车用无级变速器铝壳体自动化装配线控制系统的集成设计和软件开发。仿真结果表明,该控制系统具有较好的自适应性能和稳健性,提高了自动化装配效率。     

基于重复控制和鲁棒PID的冷轧带钢厚度控制系统

轧辊偏心是高精度冷轧机厚度控制不能忽视的问题。带钢轧制是一个复杂的非线性过程，带钢原料性质、处理量变化等也会导致过程模型发生变化。本文提出一种基于重复控制进行偏心补偿，鲁棒PID控制器对模型不确定性不敏感的带钢厚度控制系统。仿真结果证明系统具有良好的跟随和抗扰性能，表明这种混合控制方法有一定的适用性。