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。

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。

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。

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。

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。

串级时滞过程的二自由度Smith预估控制

提出了串级时滞过程的二自由度Smith预估控制方法。主回路采用由设定值跟随控制器和干扰抑制控制器组成的二自由度Smith预估控制结构,副回路采用内模控制结构。主回路两个控制器运用解析设计方法设计,使系统设定值跟随性和干扰抑制特性解耦。理论分析和仿真结果表明,该方法结构简单,控制器参数调整方便,系统具备良好的设定值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性。

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。

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.

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.

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。

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 .

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。

基于Smith预估器的大时滞系统控制方法研究与仿真

本文分析了在过程控制中广泛采用的大时滞过程控制算法——Smith预估补偿法,并重点讲述了其改进算法——双自由度Smith预估器,最后进行了仿真。仿真结果表明该改进算法是可行的。

网络控制系统Smith预估时滞补偿方法的研究

为了减小网络控制系统中网络诱导时延以及非线性系统本身的滞后对系统控制性能的影响,提出了一种改进的Smith预估时滞补偿方法,采用最小二乘法对被控对象进行测量、辨识,同时引入模糊自适应PID控制,无需确定系统的随机时延。实验结果表明,此种方法是简单而且可行的,提高了系统的稳定性。

使用Bessel滤波器原理的双自由度控制系统

将现代控制理论中的状态反馈和PID控制组合成双自由度控制系统,并针对工业过程控制中的大滞后问题,使用Smith预估器,以实现对迟滞的消除.同时在设计状态反馈中,采用基于Bessel滤波器原理的优化设计方法,充分利用Bessel滤波器所具有的低通滤波特性及鲁棒性较高的优势,改进系统的动态特性,使得系统具有良好的性能品质.通过仿真实验可以看出,该方法设计简单,同时具有良好的控制效果.

新型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,首先通过对ATP伺服系统系统进行结构分析:针对粗跟踪系统的传输特性和电机滞后,采用SISO补偿器使系统的响应速度明显加快;针对精跟踪系统的传输特性和快速倾斜镜的迟滞特性,提出了一种新型Smith预估控制方法,利用MATLAB仿真软件进行仿真,并与多种传统的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,更是显现出PID控制、PI控制、PD控制的良好匹配效果,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。

基于预估补偿的网络控制系统模糊免疫PI控制

为克服网络时延对系统性能的影响,采用Smith预估补偿和模糊免疫PI控制相结合的方法,把被控对象和网络看作一个时变的被控系统,用渐消记忆的最小二乘算法对该系统的延时参数进行估计,并用Smith补偿器对延时进行补偿,初步解决网络延时给系统带来的影响.将免疫反馈控制和PI控制相结合,组成免疫PI控制器,根据控制量的变化来调节PI控制器参数,在参数选择合适的情况下,克服由延时预估误差对系统引起的控制偏差,提高系统精度.最后以直流电机为被控对象进行了仿真研究,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能.