不稳定对象的PID控制

对于不稳定对象的控制，常规的稳定裕度和性能指标已不适用，为此讨论了控制不稳定对象时的下幅值裕度和相位裕度的取值范围,给出了灵敏度函数，并讨论了用H∞设计时性能权函数的选择问题。     

一类状态时滞广义串级控制系统的H∞镇定

针对一类具有状态时滞的广义串级控制系统,研究其H∞控制问题.考虑到当非零扰动作用于系统时采用静态反馈控制对于被控对象的输出具有不足性,从而将串级控制应用于具有状态时滞的广义系统中,并且建立了闭环广义串级控制系统新的模型.提出的方法着重在于串级控制在广义系统中的应用.利用线性矩阵不等式方法得到了相应系统正则、无脉冲和稳定的条件,并进一步利用得到的条件给出了相应的H∞稳定控制器设计方法.最后通过仿真实例说明了所提方法的有效性.     

一类开环不稳定串级控制系统的解析设计

针对化工过程中常见的一类开环不稳定串级控制系统．提出一种新的给定值响应和负载干扰响应解耦的控制结构，从而可分别对其进行在线调节和优化，采用内模控制理论，基于鲁棒H2最优性能指标解析地推导出给定值响应控制器和抑制负载干扰的内外环扰动观测器，从而使控制系统时域响应指标可定量估计和整定，仿真实例验证了该控制结构的优越性。     

磁浮列车悬浮系统的串级控制

为了消除磁浮列车的轨道共振,必须设计鲁棒性较强的悬浮控制系统.将悬浮控制系统分解为电流环和悬浮子控制系统两个串行、解耦的子系统来考虑,并应用H∞控制理论设计了电流环控制器,用时域法设计了悬浮子系统的控制器,给出了所设计的控制器在一个单转向架磁浮列车上的悬浮试验结果.     

化工不稳定时滞对象的改进内模控制

针对化工过程中典型不稳定时滞对象,基于传统内模控制提出了两自由度控制方案,新增两个控制器分别用于稳定控制对象和抑制扰动,在镇定不稳定过程的基础上,设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可独立调节而无需再取折衷,同时保证系统具有较好的鲁棒稳定性.最后通过仿真实例验证了该控制方案的有效性.     

一类线性串联时滞不确定系统的鲁棒H∞控制

本文讨论一类具有串联结构的线性不确定系统的鲁棒Ｈ∞控制器,此类系统除状态及控制输入具有滞后特性外,其状态的时滞常数也不相同。文中考虑用分段状态方程描述受控对象,分别设计相应的鲁棒Ｈ∞控制器,并证明了分段设计方法能保证整体系统在Ｈ∞范数界约束下二次型稳定。     

时滞系统的IMC-IMC串级控制

针对一类含大时滞且对抗扰性有严格要求的系统,结合内模控制(IMC)对大时滞系统的控制优越性和串级控制良好的抗扰性,提出IMC-IMC串级控制方法,将两个IMC结构引入串级控制系统中,主要扰动包含在副回路,两个内模控制器分别调节系统的跟踪和抗扰性能.理论分析和仿真结果表明,该方法对于大时滞系统同时具备良好的跟踪和抗扰性能.     

化工不稳定时滞过程鲁棒控制的解析设计

针对化工不稳定时滞过程,提出一种两自由度控制结构.首先基于鲁棒H2最优性能指标,设计给定值跟踪控制器;然后根据系统稳态运行时的抗负载干扰要求,在过程输入与输出端之间设计控制闭环,利用其反馈通道上的扰动观测器抑制负载干扰,通过提出期望的闭环余灵敏度函数的方法,反向确定扰动观测器,同时给出了该控制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.仿真实例验证了该控制结构的优越性.     

时变不确定奇异时滞系统的时滞相关H∞控制

研究一类含有时变时滞的不确定奇异系统的H∞控制问题,采用Lyapunov泛函方法和线性矩阵不等式（LMI）工具,给出闭环系统正则、渐近稳定且具有范数界的时滞相关充分条件;通过求解相应的线性矩阵不等式,得到奇异系统的H∞控制律。与已有结论相比,该方法无需模型变换。数值算例说明该方法的有效性。     

不确定时滞系统执行器故障模式下的满意容错控制

针对含有不确定参数的离散时滞系统,在执行器增益故障情况下,研究了含时滞记忆的状态反馈满意容错控制器的设计问题.在采用合理的执行器故障描述条件下,分别给出了无外界扰动输入时含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的存在条件;进一步给出了在H∞扰动衰减指标约束下,含有时滞记忆和无时滞记忆状态反馈鲁棒容错控制器的设计方法.仿真算例验证了该方法的有效性.     

不稳定时滞对象的二自由度控制器设计

在工业生产过程中,特别是化工领域,许多单元属于开环不稳定过程,特别还存在时滞特性;针对此情况,提出了一种二自由度响应控制结构,该结构优点是设定值跟踪与扰动响应完全解耦,分别对设定值跟踪控制器和扰动控制器两个参数进行独立调节,而无需进行折中,保证了系统的稳定性和鲁棒性;最后对一阶二阶不稳定时滞系统的仿真结果表明,所提出的二自由度控制结构能够有效地解决系统的稳定鲁棒性和扰动抑制作用。     

二阶不稳定时滞过程的二次优化控制及结构整形

针对一类二阶不稳定时滞系统的抗扰动鲁棒性和动态响应问题,提出二次优化控制结构整形的方法来实现其优化控制．首先运用二次优化控制原理,设计系统的无穷维控制器和观测器．然后再用增强局部反馈K_f的结构整形方法,来消除其过渡过程中出现的微振现象．最后通过实例仿真与内模滤波器PID（proportional-integral-derivative）、 改进型Smith两种方案作对比研究,证明了本文方法在跟踪响应以及抗扰动鲁棒性方面的优越性．     

Stability Analysis and Design of Impulsive Control Systems With Time Delay

A class of impulsive control systems with time-varying delays is considered. By establishing an impulsive delay differential inequality, we analyze the global exponential stability of the impulsive delay systems and estimate the exponential convergence rate. On the basis of the analysis, a design procedure of impulsive controller is presented. The designed impulsive controller not only can globally exponentially stabilize the time delay systems, but also can control the exponential convergence rate of the systems. Two numerical examples are given to illustrate the effectiveness of the method.     

延迟时间未知的时延系统灰色预测控制

延迟时间的变化可能会引起控制品质的恶化，甚至使系统不稳定，利用灰色预测控制不需要掌握被控对象模型结构的先验信息，具有很强的自适应性的优点，同时利用神经网络辨识延识系统的延迟时间来在线调整灰色预测控制器的参数，将二结合用于有不确定性延迟时间的大延迟系统的控制，仿真结果表明这种控制策略具有很好的控制效果。它是大延迟控制中克服延迟时间变化的很有希望的方法。     

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。     

纯滞后过程控制算法的研究

介绍了工业过程控制中PI控制算法、Smith预估控制算法和采样PI控制算法。给出了采样PI控制算法及控制原理，分析了控制器参数对控制性能的影响，给出了控制器参数选择的方法。并利用：Matlab选取典型一阶纯滞后对象，在控制对象纯滞后时间和增益改变时进行了动态仿真。仿真结果表明，采样PI控制和Smith预估控制具有较强的鲁棒性，而且算法简单、容易实现．所以更适用具有纯滞后的工业过程控制。     

Optimal Robust Control for Unstable Delay System

Proportional-Integral-Derivative control system has been widely used in industrial applications. For uncertain and unstable systems, tuning controller parameters to satisfy the process requirements is very challenging. In general, the whole system’s performance strongly depends on the controller’s efficiency and hence the tuning process plays a key role in the system’s response. This paper presents a robust optimal Proportional-Integral-Derivative controller design methodology for the control of unstable delay system with parametric uncertainty using a combination of Kharitonov theorem and genetic algorithm optimization based approaches. In this study, the Generalized Kharitonov Theorem (GKT) for quasi-polynomials is employed for the purpose of designing a robust controller that can simultaneously stabilize a given unstable second-order interval plant family with time delay. Using a constructive procedure based on the Hermite-Biehler theorem, we obtain all the Proportional-Integral-Derivative gains that stabilize the uncertain and unstable second-order delay system. Genetic Algorithms (GAs) are utilized to optimize the three parameters of the PID controllers and the three parameters of the system which provide the best control that makes the system robust stable under uncertainties. Specifically, the method uses genetic algorithms to determine the optimum parameters by minimizing the integral of time-weighted absolute error ITAE, the Integral-Square-Error ISE, the integral of absolute error IAE and the integral of time-weighted Square-Error ITSE. The validity and relatively effortless application of presented theoretical concepts are demonstrated through a computation and simulation example.     

热工过程时滞对象的NLPID控制

针对火力发电厂热工过程的时滞对象,提出采用NLPID加前馈的控制方法,即利用跟踪-微分器和非线性组合方式来改进经典PID调节器实现复杂系统中被控对象的非线性控制,提高其适应性和鲁棒性.仿真研究表明,文中所采用的控制方案比常规NLPID控制表现出更好的控制品质,在实际应用中有一定的实用价值.