火箭炮交流伺服系统的内模PID控制

火箭炮交流伺服系统是一不确定时滞对象,内模控制可提高系统稳定性和鲁棒性,因此提出了一种基于内模控制的PID参数整定方法。仿真表明,内模PID控制器与常规PID控制器相比,具有对参数变化不敏感以及超调和振荡小等特点,适用于该不确定时滞系统。     

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

内模控制在钢铁车间加热炉的应用探讨

本文从内模控制的结构出发，对钢铁车间加热炉进行控制器设计，通过传统的PID控制器，由内模整定的PID控制器和内模控制器之间的仿真比较，从而看到内模控制和内模整定的PID有着传统PID的优点。而且对大时滞系统有着很好的效果。     

最大灵敏度指标的分数阶内模控制器设计

针对分数阶控制器设计时参数整定复杂问题,提出一种基于最大灵敏度的分数阶内模控制器设计方法。首先采用粒子群优化算法对原系统模型进行简化处理,在模型简化基础上,根据内模控制原理设计分数阶内模控制器,该控制器仅有一个可调参数,通过这一可调参数可以实现所提控制器的快速整定。最后通过最大灵敏度指标实现分数阶内模控制器的鲁棒整定。仿真结果表明该方法具有良好的控制品质及克服参数摄动的鲁棒性。     

内模PID在风力发电系统变桨距控制器中的应用

针对风力发电系统数学模型复杂、时变性强、参数间存在耦合及受外部干扰严重等特点,基于内模理论方法,分析提出了一种适用于风机变桨距控制,且仅需要对滤波时间常数整定即可设计系统控制器的简捷内模PID方法,使系统在设计上可以不依赖于被控对象的准确模型,并使控制方法的实现得到了简化.基于该理论设计了变桨距控制器,并通过Matlab对系统进行了仿真,结果表明:控制方案可行,且使风力发电机输出功率维持最佳,系统鲁棒性好,抗干扰性强,对工业过程的复杂控制系统设计提供了一种参考.     

基于闭环辨识的过热汽温串级控制器设计方法

针对过热汽温对象难以用开环辨识算法得到精确模型,使基于模型设计的PID串级控制器难以整定的现状,提出了基于RLS(Recursive least squares,递归最小二乘)算法的两阶段闭环辨识方法,并将辨识模型结合内模控制原理对PID参数进行整定。将该方法应用于过热汽温控制系统,仿真结果验证了该控制器整定方法的有效性。     

三容水箱的模糊自整定PID控制

针对常规PID对非线性、时延对象控制参数难以整定的问题,根据偏差和偏差变化率来实时调整PID参数,设计了基于模糊控制原理的PID参数自整定控制器。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,大大改善了系统的动态和静态性能。     

基于灵敏度的积分对象PID控制器

PID控制器被广泛应用在工业中去控制自平衡对象,但对积分对象的应用还比较少。本文针对积分对象,提出一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法。首先采用内环反馈结构将积分对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后将两个回路等价为一个反馈回路结构并获得给定加权PID控制器参数整定方法,克服了传统PID控制器控制积分对象的不足。仿真结果表明本PID控制器整定方法可以使积分对象闭环系统获得期望的灵敏度,保证了系统的鲁棒性和良好的控制性能。     

基于串级PID的过热汽温多模型切换控制

提出了一种易于工程实现的过热汽温先进控制策略。在常规串级PID控制的基础上,设计了多模型切换控制方案,有效避免了单一控制模式不能适应系统工况变化的问题,另外,主调PID控制器的参数通过内模原理整定,较好地保留了内模控制器的特点,能够有效克服过热汽温对象的大迟延特性。所设计的控制系统已经成功应用于某电厂300MW机组,从投运效果看,当机组负荷大范围变化时,过热汽温仍能维持在正常范围内,保证了机组的安全经济运行。     

基于PI-D结构的高压直流输电定电流控制器设计

设计了一种具有PI-D结构的HVDC定电流控制器并提出了相应的控制器参数整定方法,在避免了控制器参数整定盲目性的同时提高了其控制性能。在传统PI控制器的反馈通路上增加了具有提高阻尼作用的微分环节,通过推导包含控制器参数的直流系统传递函数表达式绘制出控制参数变化时系统Bode图的变化规律,根据上述规律和系统的时域响应要求对控制器参数进行整定。通过上述方法设计了CIGRE HVDC标准模型整流侧的PI-D定电流控制器,同时设计了传统的PI和PID控制器进行比较。仿真实验表明,相对于传统PI和PID控制系统,采用PI-D控制器的直流系统具有更好的时域响应特性和抗干扰能力。     

基于继电反馈的被控对象特征参数研究

为了更好地整定PID控制器,需要获取被控对象准确的模型信息,由于继电反馈时Z N整定规则的计算精度低且工程中被控对象特征参数不确定,无法采用先进的控制方案对系统进行准确控制。基于继电反馈对PID控制器参数自整定方法进行研究,针对近似为一阶惯性纯滞后环节的工业对象进行仿真分析。通过继电反馈获取系统临界信息,推理出临界信息与模型参数的函数关系,最终求出特征参数值。试验结果表明,该函数关系能以较低的误差辨识出惯性时间和滞后时间,为PID控制器的设计提供定量参考。     

基于内模控制器的永磁同步发电机并网控制系统研究

研究了一种应用新型PI调节器参数整定方法的永磁同步发电机并网系统,将内模控制器原理应用于电机的矢量控制并网环节,并进行了等效简化,减少了调节器参数整定数量,降低了参数整定环节的难度,从而达到优良的控制性能。同时,给出了对应的参数整定公式,并在MATLAB/Simulink软件中搭建基于内模控制器的PMSG并网控制系统模型,通过仿真实验验证了PMSG具有较强的动态响应能力和抗扰能力,同时电网侧电压和电流能够保持较高正弦度。     

电磁轴承高速电机转子系统的内模-PID控制

PID控制是电磁轴承(AMB)高速电机转子系统最基本的控制算法,但PID参数的整定困难。为了减小PID参数整定的难度,将内模控制(IMC)与PID控制相结合,该文设计IMC-PID控制器,将三个参数的整定问题减少到一个参数。然后,分析该参数对系统的稳定性、抗干扰能力、最大振幅以及临界转速的影响,给出了其选取的原则。最后,分别在单自由度磁悬浮系统和四自由度AMB高速电机转子系统上对IMC-PID控制器进行了仿真,并在AMB高速电机平台上进行试验。仿真和试验结果均表明,IMC-PID控制方法具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。     

基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统研究

采用一阶时滞模型作为主蒸汽温度广义被控对象模型,设计基于模糊自适应内模控制的主蒸汽温度控制系统。在不同典型工况辨识得到不同对象模型参数,根据模型参数和模糊自适应规则自动整定控制器参数。对所设计的控制系统进行仿真和实际应用。结果表明,在外部扰动或模型不能准确匹配及不同工况运行时,此控制策略较传统串级PID控制和Smith预估控制具有更好的控制品质。     

一种Smith预估系统的鲁棒PID控制算法

根据内模控制原理和现代鲁棒控制理论,针对Ｓｍｉｔｈ预估补偿方法,提出了一种新的一维鲁棒ＰＩＤ控制器设计方法,其优点是控制器的参数可以解析得到,且只有一个可调参数,被调参数与系统的鲁棒性有直接的联系,可较好地用于大纯滞后控制对象,为提高Ｓｍｉｔｈ预估系统的鲁棒性提供了一种有效的ＰＩＤ整定算法。     

火电机组喷氨自动控制技术研究与优化

随着环境问题的日益突出,火电机组的氮氧化物排放越来越受到关注。火电机组广泛采用SCR技术,通过自动喷氨来控制最终的氮氧化物排放值。SCR系统存在非线性、大迟延等特性,整定其PID控制器参数用常规的经验试凑法很难得到最佳值,控制品质不理想。通过对喷氨自动系统建立一阶传递函数模型,并采用内模控制策略对其PID控制参数进行整定,最后给出了基于内模控制的喷氨自动控制策略。该控制方案应用于300 MW机组上,取得了良好的控制效果。     

基于交替联合迭代的关节电机滑模控制参数整定方法

机器人关节电机的控制器参数整定是实现系统良好控制性能的前提。提出了一种基于交替联合迭代的关节电机滑模控制器参数整定方法。设计了永磁同步关节电机的电磁参数,并设计了PID电流环控制器和滑模速度环控制器结合的滑模-PID控制器。利用工程整定方法初步整定滑模速度环控制器的参数;增设冗余PID速度环控制器,对其参数进行整定,以冗余PID速度环控制器和滑模速度环控制器作用于系统时的输出转速为迭代变量,交替选择速度环控制器参数进行联合迭代,完成滑模速度环控制器参数的整定。利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿真,证明方法具有较高的整定效率,可使关节电机控制系统获得良好的控制性能。     

基于PID的模糊内模控制在炉内脱硫系统控制中的应用

针对炉内脱硫过程对象的大惯性、大迟延、参数时变的特点,设计了基于PID控制器的模糊内模控制系统,该控制系统对变工况具有较好的自适应能力且易实现。对某300 MW循环流化床机组炉内脱硫系统的3种典型工况进行模型辨识及控制仿真,结果表明该控制系统超调较小,过渡时间短,动态性能好,控制效果优于PID控制及内模控制。     

交流伺服电机自整定模糊PID控制器设计

本文通过对交流伺服控制器、自整定模糊规则和PID控制算法进行研究和分析,提出了采用模糊参数自整定与普通PID控制算法相结合的控制方案控制交流伺服电机,该控制方案具有性能稳定,响应速度快和鲁棒性强等优点。最终通过MATLAB/SIMULINK搭建了仿真平台,实验结果表明本文所设计的控制器具有良好的自适应能力和动态性能。     

伺服增益对电气刚度的影响分析

伺服增益是影响伺服控制系统动态性能的主要因素之一.以永磁同步电动机(PMSM)伺服系统的速度控制作为研究对象,基于伺服系统电气刚度的研究,针对不同频率的外界扰动,调整PI速度控制器增益或者系统总转动惯量,从而能够快速、准确地提高伺服系统的电气刚度,并提出了对交流伺服控制器参数进行整定的一种思路,且通过控制器的控制模型试验得以验证,得出实用的结论.