纯滞后过程模糊预测控制研究

针对复杂工业过程控制,提出一种基于T—S模糊模型的预测控制方法,从参考轨迹和可测的过程变量提取特征信息,并利用最优控制理论,构成了具有模糊模型的纯滞后预测控制系统。经过跟踪调节和定值干扰调节实验仿真,仿真结果表明基于T—S模糊模型的预测控制方法的有效性和可行性,系统的跟踪效果良好,调节品质优于单纯的线性调节器。     

大滞后过程的P I 控制器整定

提出一种简单而有效的大滞后过程PI控制器整定方法．基于继电反馈试验,辨识出一阶加纯滞后模型,其Nyquist曲线在一个大的频率范围内接近于大滞后过程．根据有效模型并基于一种新的鲁棒性能指标,设计出PI控制器．仿真结果表明了PI控制器的有效性。     

纯滞后过程的预估补偿控制

根据施密斯（Ｓｍｉｔｈ）预估器原理，提出一种被控对象数学模型未知的控制系统的实现方法，克服了被控对象数学模型不准确使控制性能变坏的弊病。同时，针对被控对象为一阶惯性、纯滞后环节时的控制，根据一系列被测参数值扒出它的预估值方法，预估过程与对象的时间常数、放大系统无关。实际运行取得了良好的控制效果。     

多重滞后系统的预测控制

研究了过程控制中常见的多重滞后系统的预测控制问题．同时考虑状态变量滞后和控制作用滞后，提出了一种改进的状态反馈预测控制算法，它假设在滞后时间内状态变量未来预测值保持其当前值不变，给出了其简化的递推算法．解决了因多重状态滞后问题的存在，使状态变量的未来值利用模型直接递推很难得到的问题．最后通过仿真实例表明了算法的有效性．该算法计算量小、易于实际工程应用．     

大纯滞后系统的自适应补偿控制

针对工业过程中普遍存在的纯滞后对象的控制问题,提出了一种带误差补偿环节的模型参考自适应控制方法。仿真结果表明,这种自适应控制器对于一类大纯滞后系统的控制具有比较好的控制效果,且结构简单,有一定的鲁棒性。     

一种大滞后过程的智能控制

本文针对一个带有大时滞的热工系统提出了一种递阶型智能控制器，其处于低层的ＰＩＤ控制在高层的实时专家控制系统管理下工作，该控制器的反馈输入是受控不同位置处事个温度的加权平均。     

智能预测控制在工业滞后系统中的应用

为了克服工业滞后系统难以建立准确模型、控制误差大的问题，文章采用基于神经网络的预测控制方法，实现了滞后补偿，提高了抗干扰能力，从而降低了控制误差。仿真结果表明该方法在不引起震荡的同时大大提高了系统的稳定性能。     

一类串联生产过程的分布式解耦预测控制

研究一类由多个子过程串联而成的生产过程的预测控制，提出了在分布式通信模式下的预测控制算法．该算法由两部分组成：一部分利用其他子过程在上一时刻的控制策略，对子过程间的弱耦合进行前馈补偿；另一部分通过顺序求解对强耦合进行解耦控制．在线性无约束情况下，得到了分布式解耦动态矩阵控制律．最后通过仿真验证了算法的有效性．     

基于灰色预测的大时滞过程的控制研究

针对传统PID控制对大时滞过程控制效果不佳的情况,采用基于GM(1,1)灰色模型对被控对象系统行为进行预测,并用等维新息、提高原始数据列的光滑度和改变初始条件三者结合的方法对该模型进行改进,得到一个改进的GM(1,1)模型.同时以GM(1,1)模型的发展系数a作为决定预测步长的依据,将其与传统PID结合,组成灰色预测控制系统对大时滞过程进行控制.仿真结果表明,与传统PID控制相比,该方法具有较强的适应性和鲁棒性,控制性能也得到了较明显的改善.     

时滞系统的多步预报控制

本文针对具有模型不确定性的时变大时滞系统，提出一种带监测及切换系统的多步预报控制算法。该方法的主要设计思想是对系统在包括时滞范围在内的未来时刻的输出作出预报，依此预报值进行滚动优化和闭环极点配置，同时，增加一层监测及切换系统，以保证整个系统的稳定性。理论分析及仿真实验表明，该方法能有效地用于时变大时滞对象的控制，是一种鲁棒性好的控制算法。     

网络控制系统中随机传输时延的预测补偿研究

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process. Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

Predictive Compensation for Stochastic Time Delay in Network Control Systems

This paper proposes a predictive compensation strategy to reduce the detrimental effect of stochastic time delays induced by communication networks on control performance. Values of a manipulated variable at the present sampling instant and future time instants can be determined by performing a receding horizon optimal procedure only once. When the present value of the manipulated variable does not arrive at a smart actuator, its predictive one is imposed to the corresponding process Switching of a manipulated variable between its true present value and the predictive one usually results in unsmooth operation of a control system. This paper shows: 1) for a steady process, as long as its input is sufficiently smooth, the smoothness of its output can be guaranteed; 2) a manipulated variable can be switched smoothly by filtering the manipulated variable just using a simple low-pass filter. Thus the control performance can be improved. Finally, the effectiveness of the proposed method is demonstrated by simulation study.     

时滞过程的多变量广义预测控制算法

文章提出了用广义预测控制算法解决多变量系统的时滞问题的一种新的方案。该方法将时间滞后因子自然纳入系统的控制机制,可完全无误差的实现对时滞系统的控制,克服了传统近似法解决时滞所带来的误差问题。这种广义预测控制算法能有效的控制开环不稳定非最小相位系统,并有良好的解耦性能．在跟踪性．鲁棒性和抗下扰性方面都得到了很好的控制效果。     

大时滞过程的预测控制——催化裂化反应再生系统原料预热回路控制

实际的复杂工业过程 ,往往具有大的时滞 ,例如 :炼油厂催化裂化装置的反应再生系统 ,其原料油预热通过油浆换热实现 ,因此时滞特别大 .本文针对这一类大的时滞过程 ,设计了以动态矩阵控制为核心算法的预测控制系统 ,运行实践表明 :这一控制方案比原PID控制在控制质量上有较大提高 .     

时变大滞后过程的仿人智能模糊控制

目前大滞后过程的控制问题仍然是公认的难题,并且许多被控过程都具有时变特性,即参数或结构随时间和环境的变化而改变,这更加大了控制的难度。通过深入分析仿人智能控制和模糊控制的优缺点,充分利用模糊控制不需要被控对象的数学模型、抗干扰能力强、鲁棒性好,和仿人智能控制抗滞后性强的优点,各取所长,提出了一种适合于时变大滞后过程的仿人智能模糊控制方案,并指出了其设计思路和步骤。仿真结果证明了该方案具有较好的动静态响应特性和较强的鲁棒性,为解决时变大滞后过程的控制问题提供了一种可行的方法。     

一类具有随机时延的网络化控制系统的广义预测控制

网络化控制系统中,各种恒定、时变或者随机的网络时延会导致系统控制性能的下降甚至不稳定。针对基于交换式以太网所造成的随机网络时延问题,结合对系统结构及时延特征的分析,给出了一种基于广义预测控制的控制方法,该方法采用网络时间戳机制和模型的在线辨识,能够准确地测量系统输出并及时对预测值进行在线修正,实现对随机时延的网络化控制系统的有效控制。最后通过仿真验证了该方法的有效性。     

控制大时滞积分过程

提出了一种包含三个控制器的大时滞积分过程控制方案,给出了简单的设计和整定方法,该方案能分离闭环设定值响应和扰动响应,从而能独立优化这些响应,仿真表明,所提出的控制方案具有快速的设定值跟踪和良好的抗扰动功能,同时系统鲁棒性也比现有的控制方案大为增强。     

一类工业过程预测控制的闭环分析

该文定量分析了一类典型工业过程预测控制系统的闭环性能,文中首先基于广义动态矩阵控制系统的内模控制结构和控制器的最小化形式,导出了一阶惯性加时滞的典型对象预测控制的闭环传递函数,在此基础上,给出了预测控制中主要设计参数与闭环动态响应和扰动抑制时间的解析关系以及关于闭环系统鲁棒性的三个定理,提出了对增益或时滞失配允许范围的搜索算法,从而为分析和设计预测控制系统提供了理论依据.