一种非线性系统的模糊自适应控制

针对一类非线性系统提出一种模糊自适应控制方案，设计中用模糊逻辑系统逼近非线性函数，骨于滑模原理及Ｌｙａｐｕｎｏｖ函数方法给出了闭环系统的稳定性分析。     

基于给定的相角裕度和幅值裕度的PID参数自整定新方法

给出一种新的基于给定相角裕度和幅值裕度的PID参数自整定方法SPAM法.该方法可独立整定PID调节器所有参数.仿真结果表明SPAM法明显优于其它整定方法.     

电熔镁砂熔炼过程带输出补偿的PID控制

电熔镁砂熔炼过程是以三相电机转动方向与频率为输入,以三相电极电流为输出的强非线性工业过程,其模型参数埋弧电阻率、熔池电阻率和熔池高度随熔炼过程和原矿颗粒长度及杂质成分的变化而变化.本文采用线性模型和未知高阶非线性项来描述电熔镁砂熔炼过程,其中未知高阶非线性项用已知的前一时刻高阶非线性项和其变化率来描述,采用线性模型设计PID控制器,并设计消除前一时刻高阶非线性项的补偿器和消除其变化率的补偿器,提出了带输出补偿的PID控制器,同时采用一步最优前馈控制律和一步最优调节律设计控制器参数.通过仿真实验和电熔镁炉的工业应用,表明当该过程的动态特性发生未知随机变化时,本文所提方法在所有运行时间内可以将电流跟踪误差控制在目标值范围内.     

汽水板式换热过程区间串级智能控制方法

汽水板式换热过程是以蒸汽阀门开度为输入,以蒸汽流量为内环输出,以供水温度为外环输出的强非线性串级工业过程,受到室外温度和厂区热用户放水的随机干扰,导致供水温度和蒸汽流量大范围波动.本文针对处于干扰环境下的具有不确定性和强非线性串级工业过程,将前馈补偿、串级PI控制和规则推理区间补偿控制相结合,提出了由外环供水温度前馈PI控制、内环蒸汽流量PI控制的串级控制与规则推理的内外环设定值区间补偿控制组成的区间串级智能控制方法,并成功应用于某选矿厂的汽水板式换热过程,工业应用结果表明所提出的方法在室外温度和热用户放水的随机干扰下,可以将供水温度和蒸汽流量同时控制在工艺要求的范围内.     

基于更新样本智能识别算法的自适应集成建模

选择表征建模对象特性漂移的新样本对软测量模型进行自适应更新,能够降低模型复杂度和运行消耗,提高模型可解释性和预测精度.针对新样本近似线性依靠程度（Approximate linear dependence, ALD）和预测误差（Prediction error, PE）等指标只能片面反映建模对象的漂移程度,领域专家结合具体工业过程需要依据上述指标和自身积累经验进行更新样本的有效识别等问题,本文提出了基于更新样本智能识别算法的自适应集成建模策略.首先,基于历史数据离线建立基于改进随机向量泛函连接网络（Improved random vector functional-link networks, IRVFL）的选择性集成模型;然后,基于集成子模型对新样本进行预测输出后采用在线自适应加权算法（On-line adaptive weighting fusion, OLAWF）对集成子模型权重进行更新,实现在线测量阶段对建模对象特性变化的动态自适应;接着基于领域专家知识构建模糊推理模型对新样本相对ALD（Relative ALD, RALD）值和相对PE（Relative PE, RPE）值进行融合,实现更新样本智能识别,构建新的建模样本库;最后实现集成模型的在线自适应更新.采用合成数据仿真验证了所提算法的合理性和有效性.     

基于未建模动态补偿的非线性自适应切换控制方法

针对一类不确定的离散时间零动态不稳定的单输入-单输出(Single-input single-output, SISO)非线性系统,提出了一种基于未建模动态补偿的非线性控制器. 采用自适应神经模糊推理系统(Adaptive-network-based fuzzy inference system, ANFIS)和一一映射相结合的方法估计未建模动态.在此基础上,提出了由线性自 适应控制器、非线性自适应控制器以及切换机制组成的自适应切换控制方法.该方法通过对上述两种控制器的切换, 保证闭环系统输入输出信号有界的同时,改善系统性能.本文将要求未建模动态全局有界的条件放宽为线性增长, 建立了所提自适应控制方法的稳定性和收敛性分析.通过仿真比较和水箱的液位控制实验,验证了所提方法的有效性.     

一类工业过程运行反馈优化控制方法

为了克服流程工业运行优化中控制回路闭环系统的动态误差对运行优化性能的影响,本文针 对一类工业过程提出了使运行指标实际值与目标值偏差和控制回路输出与设定值跟踪误差的二次性能 指标极小化的运行优化反馈控制方法. 该方法由运行层设定值反馈控制和回路控制层设定值跟踪控制组成,其中设定值反馈控制采用基于LMI的 模型预测控制,回路控制采用衰减率可调的带有积分项的状态反馈调节律. 本文给出了保证运行优化反馈控制闭环系统渐近稳定的充分条件,并开展了浮选过程运行优化反馈控制仿 真实验,实验结果表明所提方法的有效性.     

一种参数自适应模糊PID控制器

基于Ｔａｇａｇｉ和Ｓｕｇｅｎｏ的确定性模糊模型，提出了一种参数自适应模糊ＰＩＤ控制器。该控制器的参数调整也采用确定性模糊调整规则，从而使控制器的设计简易、容易，同时与一般的参数自适应相具有很强的适应性和鲁棒性。仿真结果表明，该控制器明显地改善了控制系统的动态性能。     

稀土串级萃取分离过程的双线性模型及其参数辨识

稀土串级萃取分离过程元素组分含量的在线检测对于提高金属直收率至关重要,由于难以实现连续在线测量,因此研究动态模型成为采用软测量技术的关键．本文以稀土串级萃取分离过程的物料平衡方程为基础,提出了一种具有状态滞后的双线性动态模型,并对模型进行了分段集结降阶简化．通过工业现场采集的数据,采用最小二乘法对模型参数进行辨识,并根据误差指标选择最佳系统时滞,得到了表征稀土串级萃取分离过程的动态数学模型．稀土串级萃取分离过程实际数据的仿真结果表明了该建模方法的有效性和模型的准确性．     

改进ELMAN网络的Q学习温度切换控制

在水泥生料分解过程中,由于生料边界条件频繁变化且生料流量波动大,使过程处于正常工况或异常工况,致使分解炉温度和预热器C5出口温度很难控制在工艺要求的范围内传统的控制方法经常导致预热器C5下料管堵塞为了解决上述问题,本文提出了一个带有前馈补偿的温度智能切换控制策略,由基于T-S的模糊控制器、基于改进的ELMAN网络的Q学习异常工况控制器和切换机制组成实际应用结果表明,所提出的控制策略能够根据当前工况的变化选择正确的控制器,并且使生产远离故障工况