基于IMC的PID控制器参数确定

应用零极点相消法设计内模控制器，选取内模控制器的滤波系数，以满足预定不确定性下鲁棒性的要求。用PID规律逼近IMC控制来确定PID参数。仿真结果表明，所设计的控制器具有较好的动态性能和鲁棒稳定性，适用于大型工业过程。     

内模控制器的一种简单设计

本文从内模控制的结构出发，提出了一种简单的控制器设计思路，并进行了参数整定的探索。分析发现，该控制器具有常规PID的优点，能够在大纯滞后和反向过程中很好的工作，可以推广应用于一般工业过程。     

面向工业过程的鲁棒PID控制器设计

将内模控制原理和极小极大优化原则相结合,提出了一种新的鲁棒PID控制器设计方法.优化设计过程分步进行,综合采用多参数随机优化和解析优化方法.设计结果具有算法稳定、鲁棒性强、一致性好等特点,适合于工况变化频繁的工业过程回路控制.     

基于PCS7的内模控制器设计与应用

针对工业对象的高阶以及非线性特性,采用二阶加纯滞后模型作为内模控制的内部模型,提出了一种通用内模控制器的设计方法;根据内模控制的原理以及二阶加纯滞后模型的差分方程,推导出通用内模控制器的算法.通过PCS 7 V6.1系统软件中的结构化控制语言SCL将内模控制算法编译成可通用的FB功能块,在西门子过程控制系统PCS7中实现了内模控制;最后利用精度较高的最小二乘法辨识被控对象的模型,将该通用内模控制器应用在工业中普遍使用的高阶大滞后对象换热器的出口温度控制过程中,取得了很好的应用效果;应用表明,内模控制器在工业DCS应用过程中具有高性价比,能有效地拓展内模控制的应用空间.     

基于内模控制的PID控制器的设计

基于内模控制原理,针对典型的工业过程对象,给出了PID控制器的设计方法,并根据现代控制理论的观点,证明了该方法符合线性二次型最优控制的选型原则,将该方法应用于典型的工业过程对象的仿真研究,结果表明所设计的PID控制系统,只有滤波器的时间常数是需要整定的参数,方法比较简单,并且在系统特性变化的情况下具有很强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该方法在现有的可编程控制器(PLC)、智能仪表、集散控制系统(DCS)和现场总线控制系统中都很容易实现,无需增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。     

基于内模原理的烘丝机PID控制器设计

烘丝机具有大的热惯性和滞后时间,其出口烟丝水分的含量直接影响成品烟的品质.在分析SH623烘丝机工艺过程的基础上,采用稳定热风温度、烘筒转速以及热风流量,调节进入筒内热交换装置蒸汽压力的方法来控制烘丝机出口烟丝水分,用机理分析与实验研究相结合的方法建立了该控制系统的数学模型,基于内模控制原理设计了系统的PI,PID控制器.该控制器具有设计简单,跟踪调节性能好,鲁棒性等特点,数值仿真和现场试验均表明PI控制器具有满意的控制效果.     

基于灰色预测的自适应内模PID双重控制器设计

针对一类非线性系统,提出一种基于灰色预测的自适应内模PID双重控制方法.把由系统的输入输出数据得到的灰色预测模型作为系统的内部模型,并在基本的内模控制结构上增加PID控制器,加快了跟踪误差收敛速度, 内模控制的性能明显改善.仿真结果表明,该控制方法简单而有效, 内模PID双重控制较单一内模控制具有更好的系统性能.     

Fuzzy IMC-PID控制器的设计及仿真研究

从IMC结构出发,提出了一种基于fuzzy、PID控制的Fuzzy IMC-PID控制器,对工业过程中时滞系统纯滞后环节一阶Pade近似后,由内模整定得到PID控制器的参数整定值,再依据合适的模糊控制规则,对其进行在线二次自整定。借助MATLAB工具箱进行仿真,结果表明,该控制器具有内模、模糊、PID控制器的优点,超调小、调节性能好、鲁棒性强。对于大纯滞后或非线性系统能够较好地工作,可以推广应用于一般工业过程控制中。     

基于神经网络与IMC—PID的CPE聚合温度控制

氯化聚乙烯作为一种新型的高分子聚合体材料,被广泛地应用在塑料和橡胶的生产中。温度是该控制过程的主要被控参数,但是由于其存在大滞后、大惯性等特点,采用传统的串级调节方式难以获得理想的控制效果。为了实现系统平稳、准确的自动控制,提出将神经网络控制与内模PID控制相结合的复合控制方法。仿真结果表明,该方法具有良好的控制性能和实用价值。     

智能PID控制器在工业对象中的应用

针对纯滞后工业对象提出了一种基于RBF网的PID参数自整定的控制方法,采用将LMS算法和梯度法相融合的新型学习算法,并将这种控制方法与Smith预估器相结合应用于纯滞后工业对象。仿真结果表明该方法十分有效。     

基于内模PID控制的火电厂主汽温控制系统

基于内模控制理论，针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点．设计了内模PID串级控制系统。为了快速消除内扰，使控制过程的的持续时间较短．内回路采用比例控制；外回路采用内模控制．以有效地补偿对象的大滞后特性。对控制系统进行仿真试验，仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。     

IMC based Robust PID design: Tuning guidelines and automatic tuning

This communication addresses the problem of tuning a PID controller for step response. The tuning is based upon a First Order Plus Time Delay (FOPTD) model and aims to achieve a step response specification while taking into account robustness considerations. The industrial ISA-PID formulation is chosen. A tuning rule is derived first where the four parameters of the ISA-PID are determined by means of two new parameters: one parameter is related to the desired closed-loop time constant and the other one to the robustness level. On a second step, these two parameters are set to a fixed value in order to get a simple and automatic rule that directly gives the controller parameters in terms of the process model parameters. The proposed automatic tuning rule is compared with other known tunings.     

异步电机矢量控制系统的设计及仿真研究

研究异步电机控制系统优化问题,系统要求稳定性和抗干扰性能。传统的矢量控制中速度调节器和电流调节器采用PI调节器,依据PI调节器特性,在控制过程中速度响应会出现超调。为了解决上述问题,提出了一种异步电机矢量控制中速度调节器的设计方法,以抑止异步电机矢量控制中速度响应的超调和增强抗扰性为目的。异步电机矢量控制采用转子磁场定向实现解耦,并采用速度环、电流环双环控制方法,根据内模控制原理,设计用一种速度调节器,取代常规的PI调节,成功解决了转速的超调和负载扰动对电机转速的影响。仿真结果表明,提高了响应特性,为优化设计提供了参考。     

基于Matlab的内模法航空发动机PID控制仿真

针对某型涡喷发动机,基于内模原理(IMC)设计了自整定PID控制器;研究在发动机处于不同转速状态时的变参数PID控制,实现对发动机加速过程的分段控制;在建立发动机模型时将大偏差过程分取了若干段,对每一小段分别用相应的小偏离动态过程的数学模型表示;由这若干个小偏差动态模型组合成描述全工作范围动、静态特性的发动机模型;利用MATLAB/Simulink对加速过程进行了仿真,仿真结果表明该控制系统具有良好的控制效果,各种加速过程和小偏离动态响应的超调量与调节时间都令人满意.     

过热汽温内模自适应控制方案设计及仿真

在研究过热汽温变化时系统动态特性的基础上,根据内模控制理论,设计了增益可调的内模自适应控制器,并建立了控制系统的SIMULINK仿真模型。通过仿真试验,将内模增益自适应控制系统与常规PID控制系统做了对比,在加入阶跃和对象参数发生变化等情况下进行了比较。结果表明,内模增益自适应控制器有着更好的控制效果,在抗干扰和适应工况变化方面都优于常规PID控制器。     

基于逆向解耦的球磨机系统的PID控制

球磨机系统是一个典型的多变量大时延非线性系统,各个控制量间存在严重的耦合,所以直接对其进行PID控制有些困难.针对上述问题,先利用逆向解耦构造出逆向解耦控制器,将原系统分解成两个单入单出的系统.然后利用基于内模控制的PID控制器参数整定的方法,可以直接获得PID控制器的各个参数,并且在模型失配的情况下进行了仿真研究.结果表明:逆向解耦简便实用,较传统解耦有一定优越性,所整定的PID参数有良好的调节品质,且具有很强的鲁棒性.     

内模控制在过程控制系统中的应用研究

内模控制是一种简单、实用的先进控制算法,是研究其它基于模型的控制策略的理论基础.本文介绍了内模控制的基本原理及内模控制器的设计方法,基于过程控制实验系统,采用内模控制策略对其进行控制,并在相同状况下,采用常规PID和内模PID算法对其进行控制比较.结果表明,采用内模控制策略的控制系统在超调量、上升时间和调节时间等方面均有所减小和缩短,体现了内模控制的实用性和控制效果的优越性,对于内模控制在其它领域的应用具有一定的参考价值.