用GPC算法实现对一阶惯性加纯滞后对象的预测控制

预测控制是近年发展起来的一类新型计算机控制算法。本文应用GPC(广义预测控制)算法实现对一阶惯性加纯滞后对象的控制。被控对象数学模型的参数采用递推最小二乘方法辨识得到。仿真结果证明了该算法的可行性。

循环流化床锅炉主汽温的模糊预测函数控制

循环流化床锅炉主汽温具有大惯性、大滞后和非线性的特性,在特定工况下可以等效为一个具有可测扰动的一阶惯性加纯滞后对象。针对这一典型对象,考虑扰动通道和控制通道纯滞后时间相对大小,基于Smith预估补偿思想,提出了一种可测扰动前馈补偿的预测函数控制算法,结合锅炉负荷调度的T-S模糊模型,设计了循环流化床锅炉主汽温模糊预测函数控制器。仿真结果表明,在不同工况下,模糊预测函数控制器具有良好的设定值跟踪能力和调节性能。该控制方法应用模型简单,计算量小,具有较高的实际应用价值。

具有可测扰动典型过程的预测函数控制

针对具有时滞可测扰动的一阶惯性纯滞后对象,考虑扰动通道和控制通道纯滞后时间相对大小,基于Smith预估补偿思想,提出了一种改进的可测扰动前馈补偿预测函数控制算法。仿真结果表明,该算法对可测扰动引起被调量的变化有很好的补偿效果,同时给出了补偿效果与预测函数控制器设计参数选择之间的规律。该算法计算量少,易于工程实现,具有很高的实际应用价值。

实验关于汽车空调温度系统优化控制仿真研究

汽车空调系统具有明显的非线性时变性和滞后性,采用传统的PID控制难以及时作出相应调整。根据传统PID控制理论,以一阶惯性纯滞后的汽车空调系统为例,将Smith算法和模糊控制算法与传统的PID控制策略相结合,减小了系统的超调量,增强了系统的稳定性。同时根据结合后的算法响应时间延长的缺陷,对原有Smith-Fuzzy-PID算法进行改进,即在控制量输出前加上一层专家PID控制,提出了一种改进的Smith-Fuzzy-PID算法。对三种控制器仿真结果的比较表明,改进Smith-Fuzzy-PID算法在减小超调量和响应时间上均优于原有Smith-Fuzzy-PID算法,说明改进算法针对一阶惯性纯滞后的汽车空调系统可行有效。

电阻加热炉解耦模糊Simth预估PID控制研究与仿真

在电阻加热炉系统中,提出一种解耦模糊Smith预估PID控制器来优化系统的动态响应性能指标,并改善系统因被控对象参数改变或因干扰作用引起系统控制性能变差的现象。通过对具有纯滞后的一阶惯性电阻加热炉系统的仿真可见,解耦模糊Simth预估PID控制器获得的系统动态响应性能指标明显优于常规的PID控制器或Smith预估PID控制器,且在被控对象参数改变或出现干扰时系统的控制性能也得到了较好的改善。解耦模糊Smith预估PID控制的模糊语言规则少,系统响应速度较快。

基于继电反馈的气动阀门模型辨识方法

气动阀门的模型辨识是实现控制参数自整定的关键点之一.提出了一种基于继电反馈法的模型识别方法,从一个继电反馈实验的极限周期振荡中提取出其准确的正、反行程的一阶惯性加纯滞后模型.该方法结合气动阀门的实际物理特性,没有任何近似与假设,给出了具体的操作方法与计算公式.对某型号气动阀门进行实例验证并将辨识结果用Matlab进行仿真,通过两者的对照分析,验证了该方法的有效性和准确性.