时滞系统的鲁棒二自由度Smith预估控制

针对时滞过程控制对象 ,提出了一种鲁棒二自由度Smith预估控制方法。在常规Smith预估控制系统中 ,引入基于内模控制原理的鲁棒控制器 ,构成一种二自由度控制结构 ,能有效地抑制被控过程参数变化和干扰对系统的影响 ,使系统同时获得良好的控制性能和鲁棒性 ,克服了常规Smith预估控制的不足 ,而且控制算法简单 ,便于实际系统应用。

新型二自由度Smith预估控制在ATP伺服系统中的应用

为了提高空间光通信的捕获、跟踪与瞄准系统的跟踪精度,提出了一种新型二自由度Smith预估控制的实现方法。首先对捕获、跟踪与瞄准伺服系统和新型二自由度Smith预估控制系统进行结构分析,然后通过讨论传递函数建立仿真模型,利用MATLAB仿真软件进行仿真,并与多种传统的比例-积分-微分(PID)控制系统进行比较。结果表明,新型控制方法不但具有Smith预估器对时滞有效控制的优点,更显现出不完全微分先行PID控制和比例-积分控制的良好的匹配效果,能够很好地解决纯时滞造成的不稳定性,而且具有较好的鲁棒性和抗干扰性。

反向响应时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对反向响应时滞系统,将Smith预估控制和内模控制相结合,提出一种二自由度控制方法.设定值跟随控制器采用Smith预估器形式,可使系统具有良好的设定值跟随特性,而干扰抑制控制器则采用内模控制器设计方法,可改进系统的干扰抑制性能和鲁棒性,克服传统Smith预估器的不足.通过两种不同的方法 (直接分解和全通分解),把过程对象的传递函数分解为最小相位部分和非最小相位部分,相应导出了两种不同控制器的设计方法,并给出了系统满足鲁棒稳定性的充要条件.理论分析和仿真对比研究表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟随性能、干扰抑制性能和鲁棒性.

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。

并联式串级时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对时滞过程提出一种改进的并联式串级控制结构,副回路采用改进的内反馈控制结构;能够有效的去除副控制器对主回路的影响,从而简化了主控制器的设计。主回路采用改进二自由度Smith预估控制,使主回路的跟踪特性和干扰抑制特性实现解耦;通过对控制器进行设计,能有效地抑制被控过程参数变化和干扰对系统性能的影响,同时保证系统具有良好的鲁棒性。这种新型并联式串级控制方法克服了常规并联式串级控制系统的不足,而且控制算法简单,便于实际系统应用。理论分析和仿真结果表明了这种方法的有效性。

基于改进Smith预估控制结构的二自由度PID控制

针对工业过程中的二阶不稳定时滞过程,基于改进史密斯预估控制结构提出了一种简单的两自由度控制方案.设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器采用同一设计程序,并基于内模控制原理提出了控制器解析设计方案.设定值跟踪控制器和抗扰动控制器可分别通过单性能参数独立调节和优化,每个控制器都具有PID形式,给出了控制器调整参数的选择范围和扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的条件.仿真实例验证了提出方法对于近期其他方法的优越性.

多变量时滞过程二自由度Smith预估控制方法

针对工业系统中普遍存在的多变量时滞过程,提出了一种二自由度Smith预估控制的方法。通过在被控过程前串联反向解耦矩阵,实现标称系统的完全解耦。在此基础上,运用Dahlin控制算法和内模控制方法,对解耦后的过程分别设计了设定值跟随控制器和干扰抑制控制器,并基于最大灵敏度实现了干扰抑制控制器参数的鲁棒整定。仿真结果表明:该方法设计简单、整定方便,而且具有良好的跟踪特性、抗干扰特性和鲁棒性。

时滞系统的二自由度Smith预估控制研究

针对典型的工业过程控制对象,文中结合内模控制原理,为时滞控制系统设计了一种仅有两个滤波参数的二自由度Smith预估控制器,通过两个可调参数的调整能使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性,并结合Matlab仿真实验证明了其的有效性。

基于鲁棒二自由度增益自适应Smith预估器的冷轧厚度计型AGC

综合考虑冷轧厚度计型AGC(automatic gauge control)控制对象模型的渐变性以及在低速轧制时大时延引起的厚度反馈较大时滞,提出一种冷轧厚度计型AGC控制的改进方法来减弱这些系统不确定性和厚度反馈时滞带来的不利影响.推导出针对任意阶对象的增益自适应调节律,并给出了在保证系统鲁棒稳定条件下的控制器和滤波器参数选取原则.仿真结果证明这一新方法可有效地抑制干扰,而且在对象参数摄动时系统具有鲁棒稳定性.

基于抗干扰的Smith预估控制改进方法研究

针对工业过程控制系统设计的核心之一抗干扰问题,就自平衡对象,对Smith预估控制提出了三种循序渐进的改进方案,分别从不同角度讨论了如何提高系统的抗干扰性能和模型失配时的稳定性问题。针对干扰进入系统的位置不同,主要找到Smith预估器在定值系统中调节效果不明显的原因,对其结构进行改进并选取一阶典型环节加上纯滞后环节进行研究和Simulink仿真。改进方案实现了将设定值和扰动响应分离,使得跟踪控制器和扰动器可以独立设计,从而可同时获得良好的设定值跟踪和抑制扰动的能力。

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。

基于二自由度Smith的时滞过程控制系统的研究

针对串级时滞过程,提出一种二自由度Smith预估控制方法。主回路采用二自由度Smith预估控制,克服过程时滞的影响,同时使系统的设定值跟踪特性和干扰抑制特性解耦,通过控制器的设计,使系统同时获得良好的设定值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性。

双自由度Smith预估器在啤酒发酵控制中的应用研究

针对啤酒发酵过程中所存在的大时滞、时变性等特点,运用了双自由度Smith预估器,在Matlab的Simulink环境中对系统进行了仿真。仿真结果表明:与Smith预估器比较,双自由度Smith预估器其输出更加稳定,能够获得良好的设定值跟踪特性,对模型参数的鲁棒性明显增强,提高了抗干扰能力。

基于改进Smith预估补偿的制冷系统抗干扰控制

针对受到干扰影响的制冷系统,提出了一种基于干扰观测器的控制方法。首先,利用改进的Smith预估补偿技术处理纯滞后环节的影响,并采用解耦技术将制冷系统简化成两个独立的单输入单输出子系统。然后,设计干扰观测器估计系统的不确定性和外界干扰,并结合前馈控制技术进行补偿。其次,采用PI控制方法设计反馈控制器,以保证闭环控制系统的稳定性,并使制冷系统的过热度和蒸发温度准确跟踪给定值。最后,仿真结果表明,该方法能够增强系统的抗干扰能力,提升系统的控制性能。

交流伺服系统的二自由度内模控制

基于内模控制理论 ,针对交流伺服系统提出了一种二自由度PID控制方法。所设计的二自由度PID控制器 ,仅有两个可调参数 ,而且被调参数与系统的性能直接相关。理论分析和仿真实验结果表明 ,该控制器可以使系统同时具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。

时滞系统的二自由度控制

针对时滞系统 ,提出了一种二自由度控制方法 .这种方法将 Smith预估控制和内模控制有机结合 ,把系统的目标值跟踪特性和干扰抑制特性分离 ,可以使系统同时获得良好的目标值跟踪特性、干扰抑制特性和鲁棒性 .理论分析和仿真结果表明这种方法的有效性 .

大滞后系统的二自由度控制器设计研究

针对工业过程滞后系统,提出了一种二自由度控制结构,给出了控制器的设计方法和参数整定原则。该控制结构能使系统同时获得良好的跟踪特性和抗干扰特性,理论分析和仿真研究证明了该方法的有效性。

基于二自由度PID的三相PWM整流器调压改进策略

基于前端电压源型整流器(voltage source rectifier,VSR)与后端电压源型逆变器(voltage source inverter,VSI)级联的VSR-VSI双三相脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)变换器已在电梯能量回馈系统中得到广泛应用,但前端三相VSR采用传统比例积分(proportional integral,PI)双闭环控制结构通常存在中端直流母线电压无法兼顾抗干扰性和跟踪性的问题。为此,文中提出一种基于二自由度比例积分微分(proportional integral differential,PID)的三相PWM整流器调压改进策略。首先,阐述基于VSR-VSI双三相PWM变换器级联系统的结构和工作原理,并给出前端三相VSR的传统PI双闭环控制方案及其参数设计过程,分析该方案不能兼具良好的抗干扰性与跟踪性的原因。在此基础上,给出基于二自由度PID的前端三相VSR直流调压优化策略及其参数设计方法。最后,利用软件仿真与实验测试对比结果共同验证了所述三相PWM-VSR直流调压改进策略的有效性与优越性。

一种改进的二自由度PID控制器

根据目标值滤波器型二自由度PID控制器,提出一种新型二自由度PID控制器。实验表明该算法使用可靠、精度高,而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,可大大提高系统的控制品质。

一种反向响应时滞过程的二自由度控制方法

针对反向响应时滞系统,基于改进的二自由度(2-DOF)Smith预估器控制结构提出一种内模控制器设计的方法。这种结构使系统的跟随性能和干扰抑制性能解耦,设定值跟随控制器结合了Smith预估控制器和内模控制器的优点,干扰抑制控制器提高了系统的抗干扰能力和鲁棒性,克服了传统Smith预估器的不足。理论分析和仿真结果表明了该文方法使系统具有良好的设定值跟随性能、干扰抑制性能和良好的鲁棒性。