基于改进IMC的开环不稳定时滞过程控制

针对开环不稳定对象,在传统内模控制结构中增加了一个预稳定控制器,提出了改进的内模控制结构,给出了闭环系统内稳定判定定理;更重要的是提出一个综合闭环性能和相角裕度的指标函数,将该指标函数最大化,可获得在不同归一化时滞情况下的优化预稳定控制器整定参数,并拟合出公式.最后,与国际上最新发表的控制方法进行了对比,显示了该方法的优越性.

串级不稳定时滞过程的内模控制器设计

针对串级不稳定时滞过程研究了内模控制器的设计方法。该方法副回路采用传统内模控制,能及时快速消除内环干扰对系统整体控制性能的影响;主回路采用一种二自由度内模控制结构,将设定值跟随特性与干扰抑制特性解耦,控制器的参数整定不需要在两种特性之间折中选择,克服了传统内模控制的不足。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅能有效减少控制器的个数,而且可使系统同时获得良好的设定值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性。

不稳定时滞过程的神经网络内模控制方法

不稳定时滞过程在过程工业中较为常见,常规方法难以控制。提出了一种双反馈环控制方法,首先采用内部反馈镇定,然后采用神经网络构造内模控制系统,解决了模型与实际过程存在偏差、不稳定性等问题。仿真结果调节时间短,控制精度高,表明了神经网络内模控制方法的有效性和优越性。

不稳定时滞过程的分数阶PI^λD^μ控制器设计

针对不稳定时滞过程,研究了一种基于设定值加权的分数阶PIλDμ控制器设计方法。首先采用比例环节构成内环反馈镇定不稳定时滞过程,然后基于等效的过程模型,依据设定值加权方法设计分数阶PIλDμ控制器,并进行了控制器参数整定。仿真结果表明:用此方法设计得到的分数阶PIλDμ控制器可以使系统获得良好的动态响应特性,干扰抑制特性以及克服系统参数变化的鲁棒性。

一阶不稳定时滞过程的二自由度PID控制

针对一阶不稳定时滞过程,提出一种基于灵敏度函数的二自由度PID控制器整定策略。首先利用内环反馈得到稳定的广义被控过程的模型,然后基于灵敏度函数利用鲁棒分析方法整定二自由度PID控制器的参数。该方法使系统具有良好的目标值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性,并且参数调整方便。仿真结果表明该控制方法的有效性。

不稳定时滞过程的二自由度控制

针对不稳定时滞过程提出了一种二自由度控制系统,不仅将输入响应与干扰响应解耦,更重要的是结合了Guillermo等提出的镇定PID控制器理论以及内模控制方法,能够对时滞常数与不稳定时间常数之比小于2的对象进行有效的控制.仿真结果证明了该系统的有效性.

二阶不稳定时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对工业中一类二阶不稳定时滞过程,提出了一种改进的二自由度Smith预估控制方法。分别采用直接综合法和内模控制方法设计了设定值跟踪控制器和干扰抑制控制器,实现了设定值跟踪与干扰抑制的完全解耦,并通过增设设定值滤波器进一步改善了系统的设定值跟踪特性,从而使系统同时具有的良好的动态特性和鲁棒性。理论分析和仿真实验验证了本文方法的有效性和优越性。

串级不稳定时滞过程的改进内模控制方法

针对串级不稳定时滞过程提出了一种改进的内模控制方法。该方法副回路采用内模控制结构,快速消除副回路干扰对系统的影响;主回路采用基于内模的二自由度控制结构,避免了系统设定值跟随特性和干扰抑制特性折中问题,通过设计PID控制器串联一个超前滞后补偿器来加强干扰抑制特性,利用设定值滤波器来改善系统的设定值跟随特性。仿真结果表明,该方法可使系统同时具有较好的动态响应、干扰抑制特性以及鲁棒性。

串级不稳定时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对串级不稳定时滞过程提出了一种改进的二自由度Smith预估控制方法。该方法在副回路采用了内模PID控制,快速消除了副回路干扰对系统性能的影响。主回路采用了二自由度Smith预估控制方法,首先使用了PD控制器将不稳定时滞过程转换为稳定时滞过程,然后在设定值跟随控制回路中引入了通过Bode理想传递函数设计的分数阶控制器,增强了系统的鲁棒性,在干扰抑制回路中使用内模控制改善了系统的抗扰性。经仿真实验验证,该方法不仅参数整定简单,且能使系统具有良好的闭环性能与鲁棒性。

二阶不稳定时滞过程的二次优化控制及结构整形

针对一类二阶不稳定时滞系统的抗扰动鲁棒性和动态响应问题,提出二次优化控制结构整形的方法来实现其优化控制.首先运用二次优化控制原理,设计系统的无穷维控制器和观测器.然后再用增强局部反馈Kf的结构整形方法,来消除其过渡过程中出现的微振现象.最后通过实例仿真与内模滤波器PID(proportionalintegral-derivative)、改进型Smith两种方案作对比研究,证明了本文方法在跟踪响应以及抗扰动鲁棒性方面的优越性.

一类不稳定大时滞过程的二自由度IMC-PID控制

针对一类不稳定大时滞过程,提出一种二自由度IMC-PID串级控制设计方法。系统内环按照IMC原理设计为经典反馈控制结构,主要用于实现不稳定对象的镇定和快速消除系统的主扰动;系统外环设计为二自由度内模控制结构,使系统设定值响应同干扰响应分离,得以分别设计控制器。理论分析和仿真结果表明,给出的控制策略能够有效地解决一类开环不稳定大时滞过程的内模控制应用问题,并且使系统同时具有良好的控制性能和鲁棒性。

一类不稳定时滞过程的内模控制器设计方法

对一类不稳定时滞过程的时域特性进行了分析,提出了一种基于内模控制的不稳定时滞过程控制器设计方法.针对一阶不稳定时滞过程具有右半平面极点的特点,合理设计了内模控制器中的低通滤波器的结构与参数,在满足内模控制器内部稳定的条件下,抵消右半平面极点对系统的消极影响.通过仿真实验验证了所设计控制方法的有效性和可行性.

精馏塔时滞过程的分数阶PI~λD~μ控制器设计

本文针对精馏塔不稳定时滞过程,提出一种基于设定值加权的分数阶PI~λD~μ控制器设计方法。首先采用比例环节构成内环反馈镇定不稳定时滞过程,然后基于等效的过程模型,依据设定值加权方法设计分数阶PI~λD~μ控制器,并进行了控制器参数整定。仿真结果表明：分数阶PI~λD~μ控制器可以使精馏塔不稳定时滞过程系统获得良好的动态响应特性,干扰抑制特性以及克服系统参数变化的鲁棒性。

基于神经网络的不稳定时滞对象控制

针对过程控制工业中的一类不稳定时滞对象存在的难以稳定、鲁棒性差、对输入的变化和扰动十分敏感的问题,采用了基于神经网络的双自由度控制结构.在利用内环控制器镇定对象并且提高系统反应速度、减轻输出的振荡的同时,结合Guillermo等提出的比例-积分-微分(PID)参数镇定区域理论优化设计外环BP神经网络控制器的学习范围、学习方式和初始参数,改善系统设定值跟踪和扰动抑制的性能,提高系统鲁棒性.仿真结果表明,即使在建模有误差的情况下,该控制结构仍能比传统双自由度PID控制有更好的控制效果和鲁棒性.

时滞不稳定系统的串级内模控制

对于工业控制过程中的时滞不稳定过程,提出串级内模控制设计方法.为避免开环不稳定极点对系统的稳定鲁棒性和抑制扰动能力的影响,对控制器进行了稳定鲁棒性以及抑制扰动能力的分别设计,首先利用反馈方法整定内环的不稳定系统,然后设计前馈-反馈控制来抑制被控过程的扰动;最后使用内模控制方法对时滞被控过程进行串级外环控制,以达到对给定值的跟踪.仿真结果表明所提出的控制方法能很好地解决稳定鲁棒性和抑制扰动的均衡,且对于控制系统中过程变化引起的模型失配,可通过调整内模控制器的滤波器时间常数λ来提高控制系统的鲁棒性.

基于继电反馈的内模控制方法研究

工业过程中存在着很多不稳定时滞过程,使用传统的IMC方法对其进行控制只有一个可调参数,是一种一自由度控制器,不具有使系统同时获得良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性的能力,而且不能用于不稳定过程的控制,因此本文提出了一种改进的二自由度IMC方法,仿真结果表明该方法能够使不稳定时滞系统获得良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,且具有一定的鲁棒性。