模糊Smith在温控系统中的仿真研究

研究电厂锅炉温度优化控制问题,由于温度的稳定性受到多种因素的影响,所以温度控制系统是一个具有时滞性、非线性和时变性的复杂系统,传统PID控制和模糊控制难以建立精确的数学模型,控制系统的超调时间长,超调大.为了解决控制系统的超调时间长,超调大等问题,为了优化温控制系统,在传统PID控制和Smith预估计器的基础上,结合模糊控制系统良好非线性优点,提出模糊Smith的温控制系统.方法通过Smith预估器对模型的时滞性进行补偿,使时滞系统的超调减小,系统的稳定性增强.通过建立温控制系统数学模型并进行仿真实验,结果表明模糊Smith的控制方法降低了超调量,缩短了超调时间,有效提高了温控制系统的鲁棒性和抗干扰性.     

PID控制器设计与仿真研究

研究优化PID控制器性能问题,在过程控制中,系统存在纯滞后性、时变性、非线性的复杂系统,传统模糊控制和PID控制方法解决上述问题效果不佳,导致超调量大和调节时间长。为了解决控制系统中超调量大和调节时间长等难题,在Smith预估器和传统PID控制的基础上,结合模糊PID控制的优点,提出一种模糊PID-Smith的智能控制方法。方法通过对模型的纯滞后进行补偿,来减小纯滞后系统的超调量,从而增强系统的稳定性。通过对火电机组主汽温控制系统进行仿真,结果表明,方法降低了超调量,减少了调节时间,极大地改善了控制性能,提高了控制系统的自适应性和鲁棒性。     

基于模糊Smith方法的温控系统仿真研究

在过程控制中,经常会碰到纯滞后、时变、非线性的复杂系统,传统的模糊控制和PID控制方法解决上述问题效果不佳。为了解决控制系统中超调量大和调节时间长等问题,针对热疗温度控制对象的纯滞后特性,在Smith预估器和传统PID控制的基础上,结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制,提出模糊Smith智能控制方法。方法通过对模型的纯滞后进行补偿,来减小纯滞后系统的超调和增强系统的稳定性。通过建立热疗数学模型并进行仿真研究,结果表明无论在参数不变还是参数改变的情况下,方法在超调量和凋节时间等方面都有很大提高,极大地改善了控制性能,提高了温度控制系统的鲁棒性和抗干扰性。     

大滞后系统模糊自适应PI-Smith控制

工业过程中普遍存在大时滞对象,为了解决大时滞系统控制中超调量大和调节时间长等问题,将史密斯(Smith)预估控制原理和模糊PI控制器参数的自适应调整方法结合起来,在Smith预估控制系统中,用模糊PI控制器代替传统的PID控制器,根据模糊控制原理对PI的2个参数进行在线整定,提出一种大时滞系统的模糊自适应PI-Smith控制方法.通过对电加热炉的仿真研究,结果表明该方法具有调节时间短、无超调量、控制精度高、无稳态偏差的优点,同时对系统模型变化具有良好的适应性.     

三容器液位系统Smith预估器设计及其仿真

三容器液位控制系统具有典型的滞后特性,用常规的PID控制难以达到精确的控制效果.本文首先给出了该系统的数学模型, 并应用Smith预估补偿算法进行控制,最后在C Builder中进行了仿真.仿真结果表明Smith预估补偿控制与常规的PID控制相比,具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优点.     

一种模糊PID-Smith污水处理的控制方法

针对污水处理控制系统的大惯性、大时滞及时变等特点,在分析常规PID控制和模糊控制不足的基础上,以溶解氧DO为控制对象,建立了一种Smith预估器+模糊PID组合控制器.该组合模型中的模糊控制部分以误差和误差变化率作为输入,通过模糊推理实现对PID的3个参数,即比例常数、积分常数和微分常数的自整定,以满足被控对象DO的不同误差和误差变化率对控制器参数的要求:采用Smith预估器实现对被控制对象的时间滞后的修正.该模型集成了模糊控制器鲁棒性高、PID静态控制,及Smith预估器可以补偿时滞的优点.通过对SBR污水处理系统的控制仿真,并与常规PID和模糊PID控制效果比较,超调量和调节时间明显降低,证实了组合控制器的优越性,从而为解决大滞后大惯性系统提供一种有效途径.     

预估模糊免疫PID在房间温度控制中的应用

针对空调房间温度对象的大滞后、大惯性、多干扰的特性,设计了具有史密斯(Smith)预估功能的模糊免疫PID控制器.该控制器采用Smith预估和免疫PID控制相结合的结构,借鉴免疫算法的生物免疫反馈机理进行PID参数的在线自适应调整;用模糊控制器来逼近免疫PID的非线性函数,并用遗传算法优化它的隶属度函数.对该控制方案进行系统仿真结果表明:该方法抗扰能力强、调节速度快、超调量小,可用于精确的控制房间温度.     

采用遗传优化自适应模糊PID控制球杆系统

为解决球杆系统动态、静态性能不高的问题,提出了遗传算法优化自适应模糊PID控制器的控制方法.该模型在拉格朗日方程建立球杆系统数学模型的基础上,采用遗传算法优化模糊控制规则、隶属函数和自适应PID参数.在GBB1004系统中建立了遗传算法优化后的自适应模糊PID控制器以及控制模型,并对该控制器进行实验验证.实验结果证明了遗传算法优化后的模糊控制器有效地减小了系统的超调量,缩短了系统的调节时间,能够较好地控制球杆系统.     

基于模糊逆模型的磁力轴承逆控制系统的设计与仿真

磁力轴承是一种通过磁场力使转子稳定悬浮的新型支撑部件,针对磁力轴承系统零阻尼、负刚度和非线性特性,在分析其受力特点的基础上,提出一种基于模糊逆模型的逆控制方案。该方案将具有模糊器和解模糊器的模糊系统当作一种插值器,将模糊逆模型与系统串联构成广义伪线性对象,采用线性PID控制该对象。其中,模糊逆模型和PID控制器共同组成逆控制器以实现对系统的闭环逆控制。仿真结果表明逆控制明显减小了超调量,缩短了调节时间,使转子工作范围扩大。     

基于限幅模糊PID算法的果酒温度控制系统

针对果酒发酵温度控制系统的大惯性和纯滞后等特点,在传统模糊PID温度控制系统中引入反正切函数和Smith预估温度补偿器,以实现对果酒温度的精准控制.通过使用反正切函数作为量化因子以对误差和误差变化率进行限幅、模糊算法对PID控制器参数实现自整定和Smith预估实现补偿非线性延时,以减少系统的超调量、稳态误差和调节时间....     

网络控制系统的建模与控制方法研究

网络控制系统降低了电缆成本,易于系统诊断和维护,具有很大的灵活性,因此正逐渐应用于工业控制中.在网络控制系统中,不可避免地存在网络诱导时延,这降低了系统的性能甚至使系统变得不稳定.本文研究了系统建模,控制等问题.系统仿真结果表明了本文方法的正确性和有效性.     

网络控制系统的分析与控制

网络控制系统是指通过网络形成闭环的实时反馈控制系统.针对同时具有网络诱导时延和数据包丢失的网络控制系统,研究了其建模、稳定性分析与控制器设计的问题.所考虑的网络诱导时延为小于一个采样周期的短时延,既可以是定常的也可以是时变的;随机丢包过程是具有普遍意义的任意丢包过程,其数字特征不必先验得到.运用Lyapunov方法,得...     

PID控制在变频调速中的应用研究

本文以锅炉供水为例,介绍了 PID 控制在变频调速中的应用研究,包括变频调速的节能分析、PID 变频调速控制系统实验装置的设计与实现,给出了实际调试变频 调速的参数,分析了参数整定时遇到的问题.     

导弹控制系统的容错控制研究

为了提高导弹姿态控制系统的可靠性,防止由于传感器失效而引起导弹自毁,提出基于信号重构的容错控制方法．为了对姿态控制系统中的传感器进行信号重构,首先考虑弹体弹性振动的影响,分析了弹体弹性振动与姿态角之间的关系;然后分析了传感器输出信号之间的关系;最后,通过解析冗余方法,用正常工作的传感器输出信号重构出现故障的传感器的正常信号．仿真实验表明了该方法的有效性．     

智能控制与常规控制

智能控制是在常规控制理论与技术基础上的进一步发展与提高,目的是在非结构化、不确定性与控制对象有强相互作用的环境中实现过程任务(追求目标)的闭环自动控制.虽然传统人工智能方法应用于实际控制问题有很大困难,但是把对复杂环境建模的严格数学方法研究同人工智能中新兴学派思想的研究紧密结合起来,有可能导致新的智能控制体系结构的产生和发展.这种研究将会在"自上而下"和"自下而上"两个方向的交汇处取得重大突破.     

无人机地面站控制系统设计

起飞降落是无人机的事故高发阶段,特别是在人工控制方式下,因此对控制系统进行研究具有重大意义;通过分析车内外在各控制阶段的分工,自行设计了车外控制器、车内面板和软面板,并定义了它们之间的切换顺序,从而实现了车内外控制的良好互动,增加了起降的安全系数;该设计应用在多个项目中,取得了良好的效果;该设计具有协同简便、切换迅速、设备更换后修改量少等诸多优点,具有重要的商业价值,作为较复杂无人机的一种控制方式,填补了国内的某些空白。     

无模型控制方法控制功能的分析研究

无模型控制方法具有一系列良好的控制功能,从控制律的适应能力、收敛性能、抗干扰性能、解耦性能及克服大时滞的性能等5个方面分析了无模型控制方法的控制功能.把经典的PID调节器作为基本的比较对象,采用仿真比较和理论分析相结合的方法进行比较研究.分析与比较结果表明,无模型控制方法具有一系列良好的控制功能,即适应性功能、收敛性能、抗干扰、解耦功能及克服大时滞功能.     

数控弹簧机控制系统的设计

介绍了用触摸屏、PLC、变频器设计数控弹簧机控制系统,详细地介绍了该机控制系统的工作原理,硬件的选型,软件的实现.该控制系统具有性价比高,参数修改容易等特点.     

模糊控制和PID控制结合的净水厂投药控制系统

本文分析了当前混凝投药控制系统存在的问题 ,针对混凝投药过程的工艺特点 ,提出了采用模糊控制和传统PID控制相结合的混凝投药控制系统 ,改善了混凝投药的控制效果。     

带有滞后影响的控制系统的变结构控制

本文研究了带有滞后影响的控制系统的变结构控制问题,得到了系统的滑动方程式及与干扰无关的条件,并给出了综合方法.