车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究

为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。

基于内模PID控制的火电厂主汽温控制系统

基于内模控制理论 ,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点 ,设计了内模PID串级控制系统。为了快速消除内扰 ,使控制过程的的持续时间较短 ,内回路采用比例控制 ;外回路采用内模控制 ,以有效地补偿对象的大滞后特性。对控制系统进行仿真试验 ,仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能。

内模PID控制在加热炉出口温度控制中的应用

针对加热炉非线性、大滞后、大惯性的特点,采用内模PID控制方法对其出口温度进行控制。仿真与实践结果表明内模PID控制器具有良好的性能,出口温度能够得到良好地控制。

基于内模PID控制器的时延网络控制系统的保稳定性设计

网络控制系统中存在的随机时延会导致系统的性能变差甚至不稳定。通过对随机时延的分析,建立了一个基于内模PID控制原理的网络控制系统模型,并以工业过程控制中经常用到的二阶对象为控制对象,完成了网络环境下的内模PID控制器的设计。仿真对比表明,该控制器对系统性能进行了补偿,保证了系统具有良好的稳定性能。

二元精馏塔的内模PID控制器设计

针对典型的具有非线性、多变量、时滞、强耦合的二元精馏塔控制系统,为改善系统的控制性能和鲁棒性能,文中给出了采用对角矩阵法设计的解耦控制器和基于此法设计的内模PID控制器的设计过程,该控制器具有内模控制可补偿不完全解耦、较好地解决时滞导致的控制品质下降以及PID控制结构简单的优势.解耦的实质是为了尽量消除不同变量之间的耦合作用,这样就可以按照设计单变量内模PID控制器的方法进行设计,这在很大程度上简化了计算.仿真研究结果表明:基于解耦的内模PID控制器,具有很好的跟踪性能、抗干扰性和鲁棒性,在未来具有很好的应用前景.

纯滞后系统的鲁棒性自调整内模PID控制

本文根据内模控制系统的鲁棒性由鲁棒滤波器时间常数决定的特点,提出了该滤波时间常数跟随闭环系统响应特性变化而变化的鲁棒性自调整控制算法。针对一阶纯滞后对象的自调整IMC-PID控制系统进行了仿真研究。其控制效果是令人满意的。通过实时调整滤波器时间常数,实现了控制的快速性和系统稳定性的统一。

具有内模结构的锅炉汽包水位PID控制

锅炉是向诸多工业生产过程提供热能与动力的重要设备之一.为了有效地克服汽包水位的负调现象,采用一种基于三冲量控制方案的内模PID控制方法,即副回路利用常规PI控制算法快速抑制给水流量变化带来的干扰,主回路采用内模PID控制算法用以克服蒸汽流量变化产生的扰动.仿真结果表明所提出的控制策略能够加快响应,减小超调,缩短调节时间,算法简单易于工程实现且具有较强的鲁棒性.

电液伺服马达系统的PID内模控制

针对电液伺服马达控制系统,提出了一种PID内模控制器设计方法。内模控制作为一种先进控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆。考虑到内模控制对系统模型精度要求不高的特点,本文降阶大大简化了电液伺服系统的模型。基于此模型所设计的控制器,以传统的PID为基础且使其只有一个可调参数,且该参数直接与系统的动态特性和鲁棒性相关,整定方便,避免了控制器整定的随机性与复杂性。SIMULINK仿真研究表明这种PID内模控制完全可以实现系统的控制要求,能够满足高精度电液伺服马达系统系统的性能要求。

基于模糊设定值加权IMC-PID算法的纸张定量控制

目的造纸机定量控制系统存在时滞性大、非线性和干扰多等困难,传统的PID控制动静态性能差,已无法满足越来越高的生产需求,为了减小纸张定量的偏差拟研究新的控制策略。方法在传统内模控制和内模PID(IMC-PID)控制的基础上,结合模糊算法,设计模糊设定值加权IMC-PID算法控制系统。该控制算法通过在线整定内模PID控制器比例作用部分的设定值加权系数,改善控制系统性能指标,并将该控制算法应用到纸张定量中,与传统控制算法进行对比。结果传统PID控制与内模PID控制相比较,基于模糊设定值加权IMC-PID算法具有良好的跟踪性和抗干扰能力等。结论基于模糊设定值加权IMC-PID算法可有效控制造纸机定量控制系统,能够明显提高系统的控制精度等性能指标。

基于模糊设定值加权IMC-PID算法的煤矿排水系统的控制

在传统的内模PID控制(IMC-PID)的基础上,引入了模糊控制来实时整定IMC-PID控制器比例作用部分的设定值加权系数,提出了模糊设定值加权IMC-PID算法。建立煤矿排水控制系统的Simulink仿真模型。仿真结果表明:模糊设定值加权IMC-PID算法能够实现煤矿排水系统的有效控制,与传统PID控制和IMC-PID控制相比,系统响应速度、控制精度和抗干扰能力等都得到了显著改善。

基于神经网络与IMC—PID的CPE聚合温度控制

氯化聚乙烯作为一种新型的高分子聚合体材料，被广泛地应用在塑料和橡胶的生产中。温度是该控制过程的主要被控参数，但是由于其存在大滞后、大惯性等特点，采用传统的串级调节方式难以获得理想的控制效果。为了实现系统平稳、准确的自动控制，提出将神经网络控制与内模PID控制相结合的复合控制方法。仿真结果表明，该方法具有良好的控制性能和实用价值。

基于内膜控制PID算法的MTBE催化精馏塔塔板温度控制仿真研究

甲基叔丁基醚（MTBE）工业生产是典型的催化精馏过程。生产实践证明，影响MTBE催化精馏过程的因素有很多，如塔板温度、回流比、甲醇（MEOH）进料位置、反应区、惰性组分等。为了提高MTBE产品质量，保证反应物的转化率，必须对其进行控制。该文以塔板温度为研究对象，采用内模控制的方法对其进行控制。仿真结果表明，与常规的PID控制模式相比，IMC-PID可以使塔的温度得到更良好的控制，有利于催化精馏过程的进行，对获得较高的异丁烯转化率是十分重要的。

基于模糊自整定的矿用压滤机液压控制方法

针对压滤机调节控制过程中受到其他子设备干扰,导致液压控制效果较差的问题,提出了基于模糊自整定的矿用压滤机液压控制方法。根据煤矿水仓自动清淤流程,分析了煤矿水仓自动清淤设备液压变化,增设了PLC控制硬件,按照设备运行周期优化煤矿水仓自动清淤设备液压控制参数;并构建模糊自整定PID内模控制器,完成煤矿水仓自动清淤设备液压控制。构建实验环节,实验结果表明:在100%、50%与25%三种功率设定下,该方法可有效提升压滤机调节控制能力以及煤矿水仓自动清淤设备抗干扰能力。

考虑气动系统的高速受电弓分层控制

针对气动系统动态特性影响受电弓主动控制精度的难题,提出一种计及响应时间延迟的分层控制策略。上层控制器采用混合H;/H;鲁棒控制策略。根据设定的受电弓运行状态的3个性能指标,构建多目标状态反馈控制律。通过求解线性矩阵不等式,得出主动控制力;下层控制器基于内模控制(IMC)理论,采用遗传算法,建立气动系统的一阶等效简化模型,设计仅与单一参数相关的内模-比例积分微分(PID)控制器。加快对上层控制器输出控制值的跟踪速率。通过列车不同运行速度下的仿真计算,验证了分层控制器的有效性和鲁棒性。仿真结果表明,下层控制器能够有效减少响应时间,明显改善气动系统的响应延迟。相比于传统单层控制,分层控制的接触力标准差下降率提高10%左右,有效抑制了弓网耦合振动,提高了高速弓网受流质量。

一种闭环对象辨识方法及其在生产中的应用

针对一些难达稳态过程的模型不易辨识的问题,提出了一种对象模型参数和状态方程初值同时辨识的新方法。该方法可不进行装置实验,仅使用装置历史数据就可进行在线辨识,且适用于系统处于非稳定状态的阶跃响应数据。闭环控制系统辨识仿真和实际应用表明,应用该方法辨识出的对象特性进行PID参数设计,效果明显,并且使控制系统具有很好的抗干扰能力和鲁棒性。