基于自抗扰控制器的网络控制系统设计

网络控制系统具有很多不确定性,对控制器的鲁棒性设计提出了新的挑战。基于自抗扰控制技术设计出了具有较强鲁棒性的网络控制器。自抗扰控制器的设计独立于对象模型,在工程应用中具有较强的实用性。仿真结果验证了控制器的鲁棒性。     

状态观测器主汽温控制系统的设计与应用

针对电厂中高阶次、大迟延的汽温对象提出了一种具有普遍推广价值的控制方法。这种方法基于控制理论中的状态观测器原理，利用动态观测器中的各状态信息作为前馈信号参与控制。在实际工业控制中的应用表明，这种方法可以取得比较理想的控制效果，是一种实用、可行的控制方案。     

自抗扰技术在四旋翼飞行姿态控制中的应用

介绍了自抗扰控制器的结构组成,包括跟踪微分器、扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈律,并给出了各部分的典型算法．针对四旋翼盘旋系统的姿态控制问题,设计了连续型和离散型两种自抗扰控制器,在Simulink下搭建了仿真结构图,并进行了参数整定．仿真结果表明,文中所设计的自抗扰控制器可以满足控制精度及快速性的要求,并且具有强鲁棒性、抗干扰性能以及对非线性强耦合系统的解耦能力．     

基于状态变量-多模型的主汽温控制系统

在现代火力发电厂控制中,锅炉出口过热蒸汽温度(主汽温)是锅炉的主要参数之一,对电厂的安全经济运行有着重大的影响。针对主汽温系统大惯性、非线性的特点,提出了基于状态变量-多模型的控制方案,即先采用状态反馈补偿主汽温的惯性,以PID作为控制器对补偿后的广义被控对象进行控制;再针对不同工况下对象特性的变化,对各工况控制子系统进行模态综合,实现大范围的控制。对主汽温系统的仿真结果表明,该方案可以较好地解决系统的大惯性和非线性问题。     

连续回转马达电液位置伺服系统的改进自抗扰控制

为满足连续回转电液伺服马达系统在动态不确定性、参数摄动等未知强非线性和不确定强扰动因素下的精度需求和跟踪性能, 提出了一种改进自抗扰控制(ADRC)策略. 在阀控液压马达原理的基础上, 建立马达五阶闭环系统状态空间模型. 利用参数摄动和外部扰动对自抗扰控制器三部分进行改进, 引入线性与非线性组合的快速跟踪微分器, 提出用滑膜控制改进非线性状态误差反馈控制律, 确定非线性补偿的扩张状态观测器. 利用灰狼算法分别对三个部分进行参数整定. 结果表明, 在跟踪精度和响应速度均满足双十指标要求下, 改进自抗扰控制器能够使系统频率达到12 Hz, 为马达的实际应用奠定了基础.     

不确定时滞系统ADRC控制

针对不确定时滞系统，将输入时滞系统等价于高阶输入无时滞系统，利用自抗扰控制技术(ADRC)，并在控制回路中串联一滤波器得到易于执行的控制量．自抗扰控制技术是由跟踪微分器(TD)、扩张状态观测器(ESO)、非线性PID(即NPID)等组成，根据对象的输入输出信息来估计扰动并补偿，从而自动实现抑制扰动，并将被控对象化成积分器串联型以便构造理想的控制器．仿真结果表明：自抗扰控制技术以一套不变的参数，当存在外干扰、模型不确定、状态时滞、输入时滞、甚至输入时滞增加几倍时，系统仍然能够保持理想的跟踪效果．     

三相电流型整流器的线性自抗扰控制

针对传统电流型整流器采用双闭环比例积分控制器(PI)控制存在输出超调较大,系统抗干扰能力差,响应时间过长的问题,采用线性自抗扰控制策略,利用线性扩张状态观测器(LESO)对电流型整流器的扰动进行观测和补偿。通过对电流型整流器的数学模型以及线性自抗扰控制器(LADRC)结构原理进行分析,设计了电流型脉冲宽度调制(PWM)整流器的LADRC电流外环控制器及电流内环d轴和q轴控制器,通过仿真平台将PI控制和LADRC控制的控制效果进行了比较和验证。仿真结果表明：线性自抗扰控制相较于PI控制抗干扰能力更强,响应时间更短且没有超调。     

免疫优化变参数PID控制及其应用

针对工程实际应用,提出了一种改进的变参数PID控制策略。新的控制策略不论对于调节还是设定值跟踪均具有很好的控制效果,对于工业实际中常见的大滞后对象也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。为了使变参数PID控制取得更好的效果,采用免疫遗传算法进行设计参数的优化整定。通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主蒸汽温度被控对象进行的仿真研究,结果表明,免疫遗传算法的特点使得它具有全局优化的能力,对变参数PID控制的参数优化设计是成功和有效的,使得汽温控制系统在不同的负荷下均获得很好的调节品质。     

一种基于主汽压预测的火电机组负荷控制方法

针对火电机组因锅炉大惯性导致负荷响应慢、汽压波动大等问题,提出一种基于主汽压预测的火电机组负荷控制方法.该方法以锅炉跟随控制方式为基础,根据预测模型,由负荷指令和当前燃烧率预测出主汽压变化趋势,根据预测主汽压与当前主汽压偏差来修正锅炉侧的能量需求,以超前改变入炉能量,提高机组的负荷响应速率,减少主汽压波动.以某1 000 MW超超临界机组为例,建立其压力预测模型并进行负荷控制阶跃仿真实验,结果表明:采用该方法使得燃料量控制兼顾快速性和准确性,能有效改善机炉之间协调特性,使机组负荷响应快、超调量小,同时主汽压波动小.     

改进思维进化算法在过热汽温系统中的应用

应用改进的思维进化算法优化PID参数。思维进化算法的子群体间彼此独立操作,因此会有重复操作,重叠的区域,因而造成资源浪费。将小生境技术引入到思维进化算法。它对群体进行划分,减少重复搜索,保持群体的多样性,提高搜索效率。通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主汽温被控对象的仿真研究,结果表明:改进的思维进化算法寻优速度快,计算量小,对PID参数优化是非常有效的,使得主汽温控制系统取得了较好的控制品质,系统的鲁棒性比较强。     

基于遗传算法的广义预测PID控制及其在锅炉主汽温系统中的应用

针对超超临界机组的主汽温控制,提出了一种广义预测PID控制方法,该方法采用改进遗传算法对PID控制器参数进行在线优化.采用了一种基于广义预测控制性能指标的遗传算法寻优思路,建立了主、副回路PID参数优化模型;在选择、交叉和变异算子方面,初始种群设计方面和交叉、变异概率调整方面对遗传算法进行了改进.最后对广东潮州电厂某锅炉现场连续运行的历史数据进行了控制仿真,结果表明采用基于改进遗传算法的预测PID控制策略后,系统在动、静态特性和变负荷能力上均比常规串级系统效果更好.     

火电厂主汽压力的IMC-PI控制系统设计

针对电厂主汽压被控对象的大惯性、大滞后特点,采用炉膛辐射能作为中间被调量,构成了一种内模－比例积分串级控制系统。内回路采用比例积分控制,以快速消除燃料量引起的扰动;外回路采用内模控制,以有效地补偿对象的大滞后特性。采用具有纯滞后的一阶惯性环节作为广义被控对象的内部模型,给出了广义被控对象模型的建立方法及控制系统的设计步骤。对控制系统进行仿真试验,试验结果表明,所提出的控制方案有很好的克服扰动和给定值响应能力。     

基于粒子群优化的汽温系统神经网络自整定PID控制

为了使神经网络PID取得更好的控制性能,采用改进的粒子群算法对神经网络的权值进行优化,通过对具有严重参数不确定性、多扰动以及大迟延的电厂主蒸汽温度被控对象进行的仿真研究结果表明,所提出的嵌入混沌序列的小生境粒子群算法可以避免局部极小,具有全局优化的能力,对神经网络PID的权值优化是成功和有效的,使得具有多模型特性的汽温控制系统在不同的负荷下均获得很好的调节品质。     

一种类电磁机制算法在锅炉主汽温系统的研究

针对主汽温控制对象的特点,改进类电磁机制算法的不足,对串级主汽温控制系统控制器参数进行优化,选定了3个稳定工况点模型进行仿真实验,改进后的控制系统具有较强鲁棒性,能适应现场复杂多变的情况,满足电厂控制的需求。     

基于灰色预估PID控制的过热汽温控制

针对火电厂过热蒸汽温度被控对象具有大惯性,大迟延的特性,提出了一种基于灰色预估算法的PID控制策略.利用灰色预估算法能够有效地辨识出系统不确定部分的模型、估计出系统扰动参数,并对PID控制进行补偿.仿真结果研究表明:与传统的PID控制策略相比,在各种扰动情况下,新的控制策略不仅具有常规PID控制的特性,并且具有更高的控...     

自适应神经元PID控制器在过热汽温控制中的应用

对比了自适应神经元PID控制器的3种控制算法,在研究了一种采用新型性能指标的自适应神经元PID控制器基础上,提出了新的锅炉过热蒸汽温度串级控制系统,其主环采用了单神经元PID控制器,控制器参数的自适应调整采用了经过加权补偿的性能指标。总结了算法中参数的设置规律。仿真研究表明该方法的有效性。