多变量内模控制中一类病态系统的处理

IMC是一种实用性很强的控制方法,结构简单、设计直观简便,在线调节参数少,且调整方针明确,调整容易。将内模控制用于多变量系统的控制,是改善工程控制的一个好的控制策略。多变量的解耦内模控制,是多变量控制的一种有效方法,对于非病态系统的模型失配,可以通过调整滤波器的参数来获得期望的鲁棒性。但是对于一类病态系统,对模型失配特别敏感,此时必须对系统本身进行改造才能获得满意的特性。文中通过对传递函数矩阵的奇异值分解来实现对系统本身进行改造,在此基础上设计滤波器,进而获得希望的系统鲁棒性。

基于多变量内模解耦的CFB锅炉燃烧控制研究

为提高CFB锅炉燃烧系统的自动控制品质,分析了系统主蒸汽压力和床温对象在调节过程中的相互作用,提出解耦的系统控制结构.通过选取上述强耦合对象,以一次风量和给煤量作为调节量,采用补偿的多变量内模解耦控制策略实现了该两输入两输出(TITO)系统的解耦.给出了解耦控制器的详细设计过程,通过设计能够有效抵消缓慢极点或主导极点的滤波器以加快响应速度.在综合ISE指标的基础上发展了基于超调量和调节时间的参数整定指标.对所设计控制器进行次最优降阶,并验证输入、输出扰动性能和模型失配鲁棒性,仿真结果表明:所采用的解耦控制策略是有效的.

内模解耦控制在中央空调系统的应用

基于工业空调PID控制系统的温湿度控制具有耦合性、非线性和时变性,难以建立精确的数学模型的缺陷。采用将解耦理论与多变量内模控制方法相结合的控制方案,利用对象传递函数模型行列式的静态增益及次对角元素与同行相应主对角元素之商的不合理部分的逆来设计控制器,以弥补常规PID控制在温湿度控制系统的不足。通过MATLAB进行仿真,实验结果表明:该方案既解决了温湿度耦合问题又提高了控制的精度和稳定性,增强了系统的鲁棒性和适应性,具有较好的动、静态性能。

模糊多模型协调控制系统设计及仿真

针对一个500 MW单元机组的仿真模型,首先依据滑压曲线对模型线性化得到其平衡工作点的线性化模型,并用隶属度函数连结成T-S模糊模型;然后针对各线性化模型设计了V-规范型多变量内模控制器;最后,依据T-S模糊模型结构设计了以多变量内模控制器作为局部模型控制器的模糊多模型协调控制系统.这种控制系统既可以克服模型工作点变化所带来的非线性问题,同时又可以保证控制回路间的有效解耦.仿真研究证明了控制系统设计的有效性.