改进型Smith-专家PID算法在烘缸温度串级系统上的应用

针对少烘缸或单烘缸纸机的干燥过程具有滞后大、惯性大且非线性的缺点,提出专家PID结合Smith预估器的算法,设计了少烘缸纸机或单烘缸纸机的烘缸温度和蒸汽流量串级控制系统。主控制器是改进的专家PID控制器,利用基于专家经验的知识库在线调整PID参数;对主回路采用改进型Smith预估器,以克服纯滞后对系统稳定性的影响,也解决了Smith预估器对数学模型精确要求的问题。利用MATLAB进行仿真,结果表明:改进型Smith-专家PID算法具有良好的控制品质,具有超调小及响应速度快等动态特性。     

Smith模糊PID控制器在抄纸定量水分系统中的应用

造纸过程是一个复杂的多变量过程。变量与变量之间相互关联,相互强耦合。同时造纸过程又存在较大的时滞。对此,采用对角线解耦的方法,将多变量系统变成单变量系统。提出一种基于Smith预估结构的自适应模糊PID控制方法,有效地克服了滞后对控制系统稳定性和质量控制的影响。仿真和实际应用结果表明该方法对于造纸过程中定量水分的控制具有非常好的效果。     

自适应控制在聚乙烯调温水系统中的应用

含有时滞的聚乙烯调温水串级控制系统是复杂的非线性时变系统,系统存在较大的纯滞后,采用模型参考自适应控制结合PID控制方法,使自适应控制器能够在线调整PID参数以匹配Smith预估器,使Smith预估器不受被控对象参数变化的影响。仿真结果表明:该控制方案有效减少了控制系统的超调量和调节时间。     

圆网箱板纸机的纸张定量自校正控制

箱板纸机定量系统是一个大纯滞后系统,其纯滞后时间长达六分钟。本文成功地将具有K步增量预估的自校正控制器用于该系统,取得了明显的经济效益。     

纯滞后补偿的动态预估器

纯滞后补偿静态预估器在工业生产过程中具有广泛的应用,但其局限性仍然较大,尤其是当对象的纯滞后时间变化比较大时,其预估补偿的效果大大降低,本文提出一种新的动态预估器方法,可以扩大预估器的应用范围。     

内模控制在造纸生产定量控制中的应用

通过分析抄纸过程定量控制系统具有大滞后,非线性,时变的特点,采用实验法建立了系统数学模型,利用内模控制原理,对某1760纸机实施实时控制。     

一种基于卡尔曼滤波器的Smith预估解耦控制

通过对抄纸过程的多变量耦合问题进行分析,提出一种满足解耦要求和控制目标需要的基于卡尔曼滤波器的Smith预估控制方法.并在简要介绍解耦原理的基础上,给出了系统的设计思路和实验仿真过程,系统仿真研究表明该方法的有效性,而且算法具有良好的鲁棒性.     

来稿摘登

自适应预估控制在PVC聚合釜温控中的应用 在化工生产过程中，有许多纯滞后时间，常规的PID控制难以适应．控制过程超调严重．系统的稳定性很差。在控制系统中应用Smith预估是解决这一问题的一个方法。     

大林算法探讨

大林算法是一种先设计好闭环系统的响应再反过来综合调节器的方法。此算法具有消除余差、对纯滞后有补偿作用等特点。通过分析指出大林算法与最小节拍控制、离散Smith预估器、离散PID控制的一些直接关系。     

模型参考自适应预估控制算法

许多工业过程系统的一个共同特点是存在着相当大的纯滞后。早在五十年代美国的Smith就提出了纯滞后预估补偿算法,称之为Smith算法。后来又有Dahlin,Kalman等人相继提出了自己对纯滞后系统的控制算法。随着计算机用于工业控制中,使许多以前难于用仪表实现的算法,可以付诸实现。     

基于smith预估的水泥分解炉温度MRFAC控制器设计

针对水泥分解炉温度控制系统具有大滞后、模型不确定等特性,采用MRFAC(模型参考模糊自调整控制)的方法设计了其控制器。该方法在普通模糊控制器的基础上,增加了利用参考模型输出和实际被控对象输出之差,来在线修改常规模糊控制器规则库的辅助模糊控制器,从而提高了系统对参数不确定性的鲁棒性。为了削弱系统大滞后特性的不利影响,系统中还引入了基于神经网络的smith预估器,用其输出代替实际系统输出来进行反馈控制。仿真结果表明,该控制系统能有效抑制大惯性、大滞后的影响,具有较好的鲁棒性和动、静态性能,获得了满意的控制效果。     

基于一类时滞对象控制方法的探讨

鉴于过程控制中普遍存在时滞现象,探讨了smith预估器和各种控制算法之间的联系,仿真了模型失配、时滞变化及干扰等因素。仿真结果表明:Dahlin-smith控制器和Inner Model Control-smith(IMC-smith)控制器具有响应速度快、超调量小的特点。特别是在模型失配情况下,鲁棒性和抗干扰能力表现突出。模型失配改进型smith结构给系统带来了良好的控制质量,具有对模型参数敏感度小的特点。     

ROBUST CLOSED LOOP LOG MODULUS DESIGN OF SISO SMITH PREDICTORS FOR A SPECIAL CLASS OF PROCESSES

Linear open loop stable or prestabilized SISO processes with uncertain or changing time delays are controlled via a Smith Predictor. The processes under consideration have no other nonminimum phase characteristics than the time delay. Further, the process models have an inherent integration constant of zero or one. A controller design procedure is presented which guarantees a robust closed loop system, where the major tuning parameter of the controller is a nonlinear function of the maximum closed loop Log Modulus and the model-plant mismatch.     

Universal learning network and its application for nonlinear system with long time delay

This paper discusses universal learning network (ULN) and its application to control a class of nonlinear systems with long time delay. Two control architectures, model predictive control based on ULN model and single neuron PID (SN-PID) controller based on ULN predictor, are designed to control pH neutralization process, respectively. In addition, to verify the performance of ULN, two comparisons are also made. One is the generalization ability between ULN and back-propagation (BP) network, the other comparison is ULN predictor and Smith predictor, in which the same controller is used. Simulation results prove the applicability and effectiveness of the ULN model. The special architecture and its learning algorithm give ULN more representing abilities to model and control complicated nonlinear systems with long time delay.     

模糊PID-Smith串级控制在加热炉温度控制系统中的应用

提出一种基于模糊PID和Smith预估控制器的串级控制器,克服了工业加热炉温度控制系统中加热炉出口温度的时变性、非线性及滞后性等缺点。仿真结果表明,模糊PID-Smith串级控制器具有较强的鲁棒性,提高了控制系统的动、静态性能指标。     

改进Smith预估控制器的解析设计

针对化工过程常见的积分和不稳定时滞对象,基于改进的史密斯预测控制提出了两自由度控制方案。首先根据鲁棒控制理论H2最优性能指标设计设定值跟踪控制器,然后在分析稳定性和抗扰性的基础上设计了扰动抑制控制器,设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可通过性能参数独立调节和优化。同时针对存在的乘性不确定性过程分析了系统的鲁棒稳定性。最后通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。     

基于内模控制的Smith反向解耦控制器设计

针对多变量时滞系统提出了一种基于内模控制(Internal Model Control,IMC)的Smith动态解耦控制器设计方法。其中,Smith补偿器被应用在该控制结构中,包含带有时滞项和不带时滞项的补偿结构,以解决不能完全补偿的问题,通过反向解耦设计实现多变量时滞系统动态解耦。多变量系统被解耦成一系列互相独立的单回路对象,通过内模控制原理对Smith控制器进行参数整定,并分析了系统的鲁棒性。仿真实例表明了该方法的有效性,能够较好地克服系统参数扰动导致的干扰,并具有较好的动态性能。     

燃煤电站锅炉主蒸汽压力滑模预测控制(英文)

Since the combustion system of coal-fired boiler in thermal power plant is characterized as time varying, strongly coupled, and nonlinear, it is hard to achieve a satisfactory performance by the conventional proportional integral derivative (PID) control scheme. For the characteristics of the main steam pressure in coal-fired power plant boiler, the sliding mode control system with Smith predictive structure is proposed to look for performance and robustness improvement. First, internal model control (IMC) and Smith predictor (SP) is used to deal with the time delay, and sliding mode controller (SMCr) is designed to overcome the model mismatch. Simulation results show the effectiveness of the proposed controller compared with conventional ones.     

一种改进的Smith预估控制系统

提出一种改进的Smith预估器 ,在常规Smith预估器的基础上增加了两个控制器 ,内环控制器用来稳定积分和不稳定过程 ,反馈控制器对干扰进行抑制 ,并把主控制器设为设定值加权PI控制器。仿真结果表明 ,该方案不仅可行 ,而且在模型失配的条件下 ,控制品质比常规的Smith预估控制有很大的改善。     

基于80 C196KC单片机的Smith伺服控制器

讨论全数字伺服系统中的时间滞后，通过Smith预估控制器补偿系统中的时间滞后，提出一种应用80C196KC单片机的宽范围、高精度调速的控制方案及算法。对于非滞后系统采用Smith伺服控制器，可以简化系统、提高性能指标。