采用最优状态估计的主蒸汽温度动态矩阵控制方法

针对主蒸汽温度控制系统不可测扰动影响的问题,提出一种基于最优状态估计的动态矩阵控制(OSE-DMC)算法.首先分析主蒸汽温度系统的动态特性,归纳出减温水量对主蒸汽温度影响的数学模型;然后基于常规DMC算法,利用最优估计理论对DMC算法的预测序列进行补偿修正,有效抑制不可测扰动的影响,并提出一种Kalman滤波的降维算法,使其计算更加简洁、便于实际应用与在线计算.Simulink仿真结果表明:在不可测扰动影响下,所提出方法抑制扰动效果比常规DMC算法提高20%,抑制扰动能力有显著提升.     

基于有界扰动分区的多模型自适应控制

对于含有界扰动的离散时间系统,将有界扰动变化范围分割成若干小区间,针对这些区间建立多个自适应模型,并针对每一个自适应模型建立相应的控制器.给定一个指标切换函数,基于多个自适应模型控制器和给定的指标切换函数构成多模型自适应控制器.可以证明多模型自适应控制器能够保证闭环系统是输入输出有界稳定的.仿真实例表明,当被控对象的有界扰动随时间变化的时候,采用单一模型自适应控制,系统输出很难跟踪设定值,而多模型自适应控制器却极大地改善了控制品质.     

一种基于DMC的新型预测PID控制器及其整定(英文)

本文提出一种基于动态矩阵控制(DMC)算法预测特性的新型PID控制方法.在考虑将来的输出期望偏差罚函数最小的前提下,由DMC计算出控制变量的值.继而构造基于DMC的预估器用以预测将来时刻的系统输出.根据将来时刻的多步预测偏差,PID控制器产生当前时刻的实际控制增量.文中也给出了基于DMC的预估器及PID控制器的参数整定方法.仿真结果表明,与常规的PID控制和DMC控制相比,所提方法具有良好的控制性能,扰动抑制尤其优良.     

具有降阶模型的多模型鲁棒自适应控制

传统鲁棒自适应控制由于考虑了实际系统存在的不确定性,在一定程度上扩大了常规自适应控制的应用范围,但是传统鲁棒自适应控制大多只是从系统全局稳定性的角度出发来设计控制器而忽略系统动态和稳态性能,导致其无法在工况多变的实际被控系统中取得令人满意的效果。针对传统鲁棒自适应控制的不足,本文对由ARMA模型描述并包含未建模动态的系统设计了多模型鲁棒自适应控制器。首先采用正则化技术将系统未建模动态转化为系统有界扰动,并在系统降阶模型的基础上根据系统工况的变化设计了多个固定控制器和2个鲁棒自适应控制器,并根据性能指标函数选择最佳控制器作为当前系统控制器以提高系统性能。仿真实验说明当系统存在未建模动态以及系统工况发生变化时,本文设计的控制器能获得较好的控制效果。     

一种基于输入等价干扰自适应补偿的一般模型控制新方法及其实验研究

一般模型控制（ＧＭＣ）是一种可直接利用过程模型的非线性控制方法,但建模误差和不可测扰动对控制性能有较大的影响。基于强跟踪滤波器理论,提出了一种输入等价干扰的新概念,利用ＧＭＣ方法设计控制器,并用估计得到的输入等价干扰进行自适应的前馈补,偿,提出一种新的自适应一般模型控制方法。该方法能有效地跟踪非线性过程时变参数和不可测扰动,三容水箱实验装置的实验研究验证了它的有效性。     

运动平台上光电跟踪系统的自抗扰控制器设计

针对运动平台上光电跟踪系统既要有很强的抗扰动性能,又要能快速跟踪运动目标的特点,设计了稳定平台的自抗扰控制器.通过对闭环带宽的分析,改进了自抗扰控制器的结构,使闭环系统有较高的带宽.设计了扩张状态观测器对平台的扰动进行观测、补偿,并分析了系统鲁棒稳定性对扩张状态观测器的限制条件.实验结果显示,与采用PI控制相比,自抗扰控制器的稳定跟踪能力和扰动抑制能力都有一定的提高.其中,对阶跃信号的稳态跟踪误差不到PI的一半,而在2Hz附近扰动抑制比有6dB的提高.     

无模型自适应控制在锅炉主汽温控系统中的应用

针对电厂锅炉主汽温度对象大延迟、大惯性、多种扰动以及非线性、时变性的控制难点,提出带有跟踪微分器的无模型自适应控制器串级系统主控制器设计方法,控制器融合衰减因子与滤波抑制测量扰动,自抗扰观测抑制负载扰动。仿真结果表明控制方法具有较强的鲁棒性和自适应能力。     

感应电机最大转矩电流比的预测函数控制研究

研究感应电动机效率优化的最大转矩电流比控制问题,设计了基于Laguerre模型的稳定自适应预测函数控制器(PFC).采用前馈补偿解耦设计的思想,将系统分解成两个具有可测扰动的单入单出子系统,通过解方程组实现了PFC的设计.仿真实验结果表明,与传统的PI电流控制器相比,该控制器能在线辨识模型参数,跟踪精度高,响应迅速,抗扰能力强,取得了良好的控制效果.     

SMB色谱分离过程的动态矩阵控制

针对SMB色谱分离过程的工作原理,分析了现有系统开环不加控制时过程运行的缺陷,在机理模型的基础上通过辨识得到了对象局部简化模型。根据此模型设计了多变量动态矩阵控制器,实现了过程的预测控制。通过仿真实验分别比较了系统在不加控制和DMC控制时在轨迹跟踪和扰动抑制方面的性能,结果表明采用DMc控制算法的SMB过程,比不加控制时的系统有良好的性能和优越性,从而为系统的实际运行提供理论基础。     

小车倒立摆的自适应动态面控制

针对一类含有参数扰动和外部扰动的不确定欠驱动系统提出了一种改进自适应动态面控制方法.首先通过坐标变换,小车倒立摆模型转换成部分反馈形式,由半严格形式模型设计动态面控制器.利用模糊逻辑处理系统不确定性的能力设计自适应控制器,然后在传统动态面控制器设计中采用跟踪微分器来得到原稳定化函数的精确微分,解决传统反步法的"微分爆炸",显著提升闭环系统的性能.采用李雅普洛夫方法,设计适当的参数,系统跟踪误差能收敛到原点,仿真结果验证了该方法的有效性.