无模型控制方法在复杂大时滞系统控制中的应用研究

大时滞系统的控制问题是过程控制中的难题,复杂大时滞系统的控制更为困难。本文指出大时滞系统往往是更复杂大系统的子系统,所以必需从与其它子系统联系的观点来处理此类问题,本文讨论了复杂大时滞系统的控制问题,给出了应用无模型控制方法解决这类问题的一种方案．并列举了这种解决方案的成功应用的实例。     

复杂系统非建模控制方法的研究

以石油化工中加热炉为背景,讨论复杂系统的控制问题,目的是寻求复杂系统的有效控制方法。对复杂系统进行稳定控制,必须考虑诸如非线性,大时滞,时变和强耦合的控制问题,并提出了这类问题的一种有效解决途径。     

带饱和执行器的不确定时滞系统的鲁棒控制

研究了一类具有饱和执行器约束的不确定时滞系统时滞依赖型无记忆鲁棒控制问题.所考虑的时滞系统包括时变未知但有界的不确定参数以及状态和控制的时滞项.文中应用了Lyapunov定理以及线性矩阵不等式(LMI)方法来研究该系统的分析和综合问题,导出了一个新的鲁棒可镇定判据和相应的无记忆鲁棒镇定控制律设计方法.所得的基于一组LMIs的结果是与时滞相关的.     

带饱和执行器的不确定时滞系统的 鲁棒控制

研究了一类具有饱和执行器约束的不确定时滞系统时滞依赖型无记忆鲁棒控制问题 .所考虑的时滞系统包括时变未知但有界的不确定参数以及状态和控制的时滞项 .文中应用了 Lyapunov定理以及线性矩阵不等式 ( LMI)方法来研究该系统的分析和综合问题 ,导出了一个新的鲁棒可镇定判据和相应的无记忆鲁棒镇定控制律设计方法 .所得的基于一组LMIs的结果是与时滞相关的     

网络系统中动态矩阵控制的稳定性条件

网络控制系统中的时滞和丢包会影响控制器的稳定性;因此,传统的动态矩阵控制器设计方法无法适应网络化环境.本文针对这一问题设计了一种改进型动态矩阵控制器.通过建立缓存器将不确定时滞转化为固定时滞;并提出了一种更新系统单位阶跃响应系数的方法,用来处理时滞对控制器的影响.采用一次性传输整个控制序列的方法,避免了丢包时需要更新控制量的问题.此外,进一步分析了该控制系统的稳定性问题,给出了考虑时滞和丢包信息的系统稳定性充分条件.最后通过实时仿真软件示范了如何确定允许的最大时滞和丢包.验证了该方法的有效性.     

合成氨生产中的氢氮比控制系统

本文介绍了合成氨生产中氢氮比的一种控制方案.几乎所有的合成氨装置对氢氮比的控制都存在一定的问题.因为氢氮比系统是一个超大时滞系统,大时滞系统的控制问题是过程控制中的难题,超大时滞系统的控制更为困难.本文采取无模型控制方法加前馈来解决这一难题,实践证明这一途经是正确的.     

粒子群算法在稳定时滞系统设计中的应用*

时滞系统稳定性的判断问题一直是控制理论领域的研究热点。针对大多数的理论定理过于复杂,在实际的工程应用中不易应用且不直观的问题,提出一种基于粒子群算法来判定时滞系统的稳定性的简便方法。通过PSO搜索拟特征多项式的特征根来判断系统的稳定性;给出了一个应用实例以及路由器设计中实际应用的例子并加以验证。仿真结果表明所提出的算法可以快速有效地判断时滞系统的稳定性。     

时滞不确定系统的鲁棒容错控制

本文考虑了线性时滞系统的容错控制问题，给出了时滞系统对传感器失效具有完整性的一个充分条件，并推广到执行器失效的情况，进而考虑了参数不确定系统的鲁棒容错控制问题，给出了鲁棒容错控制时滞系统的设计方法及步骤，并用设计实例及仿真结果验证了这种方法的有效性．     

带有持续扰动的时滞非线性大系统的最优跟踪控制

研究具有外界持续扰动的时滞非线性大系统的无静差最优跟踪控制问题.将时滞非线性大系统分解为带有互联项的N个时滞非线性子系统,基于内模原理对子系统构造扰动补偿器,将带有外部持续扰动的子系统化为无扰动的增广系统.通过灵敏度法求解不含时滞的两点边值问题,得到子系统的最优跟踪控制律,截取最优跟踪控制律的前N项作为次优控制律来近似系统的最优控制律.仿真实例表明了该设计方法的有效性.     

线性离散时滞系统的鲁棒耗散控制

考虑线性离散时滞系统的二次型耗散控制问题.对于确定系统,给出渐近稳定且严格二次型耗散的条件和动态输出反馈控制器使闭环系统渐近稳定且严格二次型耗散.对于不确定系统,考虑不确定性具有耗散特性的情形,讨论鲁棒耗散性分析和动态输出反馈鲁棒耗散控制问题.通过构造增广系统,将不确定系统的鲁棒严格二次型耗散分析和设计转化为确定系统的情况.所得结果为离散时滞系统的无源控制和H∞控制提供了统一框架,且为离散时滞系统的分析和设计提供了一种更灵活、保守性更小的方法.     

工业过程控制算法设计与仿真

传统的Smith预估器在理论上解决了纯滞后系统控制问题,但由于它必须依赖被控对象精确的数学模型,在实际应用中存在局限。要克服Smith算法的局限性,采用一种具有比例、积分和微分神经元的PID神经元网络(PIDNN)与Smith预估器结合的算法,利用Smith对纯滞后系统进行预估补偿以及PID神经元网络的自适应、自学习和在线自调整控制器的参数的功能,解决大纯滞后系统的控制问题。仿真结果表明该Smith-PIDNN算法简单,稳定且收敛速度快,能够很好地改善大纯滞后系统的性能指标。     

线性连续时滞大系统的分散镇定控制

针对线性连续时滞大系统,建立了在一定关联矩阵分解情形下的镇定条件,同时,给出了分散局部无记忆状态反顺的设计方法,最后,给出一个示例说明所得方法并比较文献中已有结果。     

一类复杂系统非建模控制方法的研究

以石油化工中加热炉、反应器、蒸馏塔等为背景，讨论复杂系统的控制问题，目的是寻求对复杂系统的有效控制方法。对复杂系统进行稳定控制，必须考虑诸如非线性、大时滞、时交和强耦合的控制问题。给出了这类问题的一种解决途径，并给出了成功应用的实例。     

Profit based unit commitment: A parallel ABC approach using a workstation cluster

This paper proposes a parallel artificial bee colony (PABC) approach for committing generating units thereby maximizing the profit of generation companies. Profit based unit commitment (PBUC) must be obtained in a short time even though there is an increase in generating units. Nowadays, computing resources are available in plenty, and effective utilization of these resources will be advantageous for reducing the time complexity for a large scale power system. Here, the message passing interface based technique is used in the PABC algorithm in distributed and shared memory models. The time complexity and the solution quality with respect to the number of processors in a cluster are thoroughly analyzed. PABC for PBUC is tested for a power system ranging from 10 to 1000 generating units. Also the PABC is validated for economic dispatch and the unit commitment problem in a traditional power system on 40 and 10 unit systems, respectively.     

无模型控制律串级形式及其应用

无模型控制律在炼油、化工、电力、轻工等领域应用获得了良好的效果．应用的方式许多是串级形式．将对无模型控制律的串级形式进行分析,指出这种形式是对具有干扰的大时滞系统控制的一种有效的方法,给出了在加热炉、氢氮比控制中成功应用的实例．     

基于预测控制的玻璃窑炉温度系统的控制研究

玻璃窑炉温度系统是一个大惯性、大滞后并具有非线性特征的变参数系统,难以建立精确的数学模型,而且窑炉在运行过程中受到多种扰动因素的影响,传统的PID控制难以满足对窑炉温度控制的高性能要求。本文将引入预测控制中的一种典型控制算法-动态矩阵控制（DMC）算法,提出把此算法应用到玻璃窑炉温度系统中.针对窑炉温度系统的特性进行了参数的设计研究,最后对窑炉温度系统进行了仿真。结果表明该算法具有响应速度快﹑跟踪性能好﹑鲁棒性和抗干扰性强的优点,非常适合于工业上大滞后控制系统。     

一类线性离散时滞大系统的分散镇定

用一组线性矩阵不等式给出一类线性离散时滞大系统分散能镇定的一个充分条件,进而,通过建立和求解一个凸优化问题,提出了具有较反馈增益参数的分散稳定化状态反馈控制律的设计方法,所得到的控制器不仅使得闭环境系统是稳定的,而且还可以使得闭环系统状态具有给定的衰减度。     

基于分散反馈控制的时滞混沌大系统

研究一类具有时滞关联的时滞大系统的混沌现象和分散反馈控制问题。应用线性矩阵不等式（LMI）方法,基于李雅普诺夫定理,分别得到了系统存在分散时滞反馈控制器和分散标准反馈控制器的充分条件,并利用分散时滞反馈控制器对系统中存在的不稳定周期轨道的追踪控制问题进行研究。仿真结果表明控制器具有很强的鲁棒性。