神经控制器的典型结构

本文研究了神经控制的典型结构方案，包括神经学习控制，神经直接逆控制，神经自适应控制，神经内模控制，神经预测控制，基于小脑模型联接控制（ＣＭＡＣ），多层神经控制和递阶神经控制等，文中着重讨论了控制机理，提供了潜在应用基础，对神经控制器结构方案的确定具有借鉴作用。     

考虑城市轨道交通通行限制的列车运行速度自动控制方法

由于轨道列车限制运行速度过程中，控制量与自动量存在反馈误差，导致相同时间点下的控制量与实际控制出现误差，造成列车整体车速控制精度降低。为了解决控制量与自动量之间的误差问题，通过对城市轨道交通通行列车车速控制相关因素的分析发现，影响列车控制的效果的诸多因素中，客流量及其对应时间关系是影响控制量与实际控制量之间误差值大小的重要因素。因此，提出方法中首先确定轨道交通限制时段的客流条件，其次建立轨道交通限制控制模型，然后引入基于模糊控制的自动控制算法，最后完成自动控制约束输出。通过与PID控制方法的仿真实验证明，提出的控制方法在控制精度上具有显著提升，且方法应用过程稳定，控制效果满足实际应用要求，能够有效解决现有控制方法存在的控制误差过大问题。     

血压的自适应控制

根据生物体血压控制特点及控制环境，本文提出了一种自适应控制方法，该方法使用最大似然法和递推最小二乘法建立生物体血压的数学模型和估计模型系数，使用控制加权和控制变化率加权，可避免控制过大和控制过快等情况，使用计算机，微流量泵及传感器，构成一血压控制闭环系统。     

冷连轧机张力系统的预测函数控制

预测函数控制是一种控制量计算方程简单，实时控制效果好的新型预测控制算法，可以处理不稳定，时滞，带约束等系统，尤其适用于快速系统的控制。本文将预测函数控制用于冷连轧机张力控制系统中，分析了系统的鲁棒性，稳定性和快速性，仿真结果表现预测函数控制具有良好的控制性能。     

一种人防警报集中控制系统的可靠连接策略

人防警报系统的控制网络是整个系统的重要组成部分，也是最为脆弱的部分，控制网络的失败会直接导致整个系统的失败。为了提高系统控制中心和警报终端连接的可靠性，该文提出了一种建立在单一控制网络基础上的通信机制，分别以GPRS和PSTN这2种控制网络实现控制中心对警报终端的控制，引入了冗余技术，把基于这2种控制网络的控制方式无缝地整合在一起，当一个控制网络失败时，透明地切换到另一个控制网络，以减低通信失败的可能性。     

船舶减摇鳍系统最小方差控制

本文对船舶减摇鳍系统的最小方差稳定控制进行了研究，提出了准最小方差控制，加权准最小方差控制，隐式最小方差控制及自适应控制方案，在计算机进行了数字仿真，并与目前工程上使用的ＰＩＤ控制进行了比较，结果表明：减摇鳍系统运动姿态的准最小方差控制与最小方差控制均可获得令人满意的效果。     

用WinCC构建的污水处理厂综合自动控制系统

介绍了一种用WinCC构建的污水处理厂的控制方案，采用WinCC对全系统进行综合控制，生化处理采用Fuzzy-PID双模控制使系统有较高的静、动态特性，具有较好的控制效果。该方案成本较低，可靠性高，便于调试和维修。可实现污水处理厂的综合控制，提高污水处理厂的控制水平，降低工人劳动强度，改善劳动环境。     

智能厂房温湿度控制系统

本文分析了厂房温度湿度控制系统与一般建筑物空调系统的区别，指出一般空调控制方法不适合厂房温湿度控制，提出了一种智能温湿度控制方法，在不同控制阶段分别选用开关控制，模糊控制和智能ＰＩＤ控制，收到了多变量协调控制响应速度快，超调小，抗扰能力强的效果。     

基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究

针对工业环境中的液位控制问题，设计了一种水箱液位控制系统装置，利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成，使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建，并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型，并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识，得到双容水箱的输入输出模型，从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明，多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比，前者的响应加快，超调量减少，性能更优。     

基于PROFIBUS现场总线协议的水泥生料系统专家控制

本文介绍了基于PROFIBUS现场总线协议的水泥厂生料配料专家控制，专家控制能够实现生料磨机的故障诊断，负荷最佳控制，实现生料三率值控制，确保生料率值合格，实际应用取得令人满意控制效率。     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

自动化技术专题讲座(Ⅳ)──智能控制技术与应用

主要介绍智能控制的原理、结构、类型和应用。     

Stabilization of robot motion and contact force interaction for third-order motor dynamics

An approach to the synthesis of control laws stabilizing motion and force in contact tasks, based on the exponential stability of the closed-loop control system, is described. When using the synthesized control laws, simultaneous stabilization of both motion and force is achieved with a preset quality of the transient responses. The task is solved in a most general form, taking into account the constraints on robot control, its position and the force of interaction of the robot and the environment, and the external perturbations and inaccuracies of the measuring sensors, when the environment dynamics is being described by nonlinear second-order differential equation, and the robot dynamics includes the third-order equations of the robot actuators dynamics.     

专家PID控制在印染过程温度控制中的应用

对于具有较大时滞,非线性和时变性特点的打样机对象(它是印染行业中的一种小型设备),常规PID控制方法往往难以达到良好的控制效果.本文将专家控制器与常规PID控制器相结合,提出了一种智能控制器结构.试验表明,与常规PID控制器相比,该控制器的控制精度有了明显的提高.     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.     

Feedforward output-feedback control for continuous exothermic reactors with isotonic kinetics

The robust feedforward (FF) output-feedback (OF) control problem of (possibly open-loop unstable) continuous exothermic jacketed reactors with isotonic kinetics with respect to reactant concentration is considered. The volume, temperature, and concentration must be regulated by manipulating the feed, exit and coolant flowrates on the basis of volume and temperature measurements. The problem is addressed as an interlaced controller-observer design within a constructive control framework. The result is a quasi linear-decentralized (qLD) FF-OF dynamic controller which: (i) recovers (up to observer convergence) the behavior of a robust nonlinear FF-SF controller, (ii) has closed-loop stability conditions coupled with conventional-like tuning guidelines, and (iii) constitutes an add-on to the PI control scheme commonly employed in industrial reactors. The approach is tested with an open-loop unstable reactor example through simulations.     

Multivariable PID control by decoupling

This paper presents a new methodology to design multivariable proportional-integral-derivative (PID) controllers based on decoupling control. The method is presented for general n × n processes. In the design procedure, an ideal decoupling control with integral action is designed to minimise interactions. It depends on the desired open-loop processes that are specified according to realisability conditions and desired closed-loop performance specifications. These realisability conditions are stated and three common cases to define the open-loop processes are studied and proposed. Then, controller elements are approximated to PID structure. From a practical point of view, the wind-up problem is also considered and a new anti-wind-up scheme for multivariable PID controller is proposed. Comparisons with other works demonstrate the effectiveness of the methodology through the use of several simulation examples and an experimental lab process.