大时滞系统全参数自适应预测控制策略

针对大时滞系统纯滞后时间长、参数时变的特点,提出一种基于改进的粒子群优化的自适应预测控制算法。利用改进的粒子群优化算法对时变大时滞系统模型的全部参数进行辨识,从而克服预测模型失配对系统控制性能的影响,并且将粒子群优化算法用于预测控制滚动寻优,有效解决系统存在约束条件下的最优值求解问题。仿真结果验证所提方法的有效性和优越性。

大时滞系统的智能控制研究

在实际控制应用中常常有大时滞存在,用传统控制方法较难获得满意的控制效果。为解决这个问题,该文提出了基于模糊神经网络控制器,模拟手动控制过程,根据过程状态的动态变化实施控制器的在线调整,仿真和实践结果均表明了该控制方案的优越性。

基于模糊神经网络的大时滞系统的预测控制

工业生产过程中常有大时滞存在 ,用传统控制方法不能获得满意的控制效果 .为解决这个问题 ,本文提出了基于模糊预测的模糊神经网络 (FuzzyNeuralNet works)控制器 ,根据过程的动态变化实施控制器的在线调整 。

基于IGPC的时变大时滞系统自适应控制

针对工业过程中常见的参数时变和大时滞问题,研究了广义预测控制算法在其中的应用问题。为了克服普通广义预测控制算法计算复杂的缺点,采用隐式广义预测控制算法(IGPC)通过直接辩识控制器参数求解最优控制增量,具有计算量小、计算速度快的特点。仿真结果表明,在不需要关于被控对象的先验知识的情况下,隐式广义预测自校正控制器能很好地跟踪设定值的变化,当参数时变时仍具有很好的控制性能,适合于实现时变大时滞系统的自适应控制。

无模型控制方法在复杂大时滞系统控制中的应用研究

大时滞系统的控制问题是过程控制中的难题 ,复杂大时滞系统的控制更为困难。本文指出大时滞系统往往是更复杂大系统的子系统 ,所以必需从与其它子系统联系的观点来处理此类问题。本文讨论了复杂大时滞系统的控制问题 ,给出了应用无模型控制方法解决这类问题的一种方案 。

复杂大时滞系统的单神经元PSD控制

针对基于参数模型的普通PID控制对模型精确性要求较高,只能有效控制一般纯滞后对象,而不适用于复杂大时滞系统对象的控制。这里尝试对普通PID控制器添加单神经元自适应PSD算法,并加入专家经验对可调参数进行在线寻优、自校正。在Smartpro系统的ConMaker组态软件上编写了该控制器程序,并对二阶大时滞对象进行仿真实验。实验分析了单神经元PSD控制器参数对控制性能的影响,及与普通PID控制器作比较。结果表明此控制器对于二阶大时滞对象具有较强的自适应性和鲁棒性。

大时滞系统时间协调参数调整控制策略

针对大时滞系统难以实现闭环稳定控制的问题,引入脉冲响应等效系统的概念,提出时间协调参数修改控制算法。该算法由两部分组成,一是通过时间协调原则修改控制器的输出;二是利用脉冲响应等效系统来修改控制器的参数,使脉冲响应等效系统和大时滞系统匹配,跟踪被控制对象参数变化产生自适应性,保证控制系统精度和稳定性。并用于氧化铝生产过程碳酸化分解工序,将原来手动操作开环控制改为闭环控制,提高了分解率和产品的合格率。该控制算法是递推算法,计算量小,便于在线实现。

时变大时滞系统参数辨识的仿真研究

研究了时变大时滞系统的参数辨识问题。大时滞系统大多采用补偿控制方法,但是补偿控制方法需要系统的精确数学模型,因而获得大时滞系统的数学模型成为了补偿控制的关键,时变特性使问题复杂化,从而影响了大时滞系统的控制精度。为解决上述问题,提出了一种神经网络的参数辨识策略,利用一个神经元对系统的时滞参数进行辨识,从而可以将时滞从系统模型中分离出来,可利用一个RBF神经网络模型辨识系统的其它参数,使神经元的输出作为RBF神经网络的一个输入,从而实现了串-并联结构的双神经网络拓扑。拓扑结构可以比串级的神经网络提高训练速度,因而也就更适合于实时控制。针对工业锅炉回水温度控制系统的仿真结果验证了所提辨识算法的正确性。

一类大时滞系统模糊控制的设计探讨

针对电阻炉等大时滞非线性控制系统，分析了模糊控制器的三个参数对动态及稳态性能的影响。提出了一种基于Ｓｍｉｔｈ预估控制的Ｆｕｚｚｙ－ＰＩＤ复合控制，通过选择适当的切换值，不仅可以降低模糊控制常出现的稳态误差及振荡现象，又兼有ＰＩＤ控制所具有的快速性。仿真结果表明了该方法的有效性与实用性。

长流程生产过程多重大时滞系统时间协调参数自调整控制策略

针对长流程生产过程多重大时滞系统难以闭环稳定控制的问题,说明多重大时滞系统形成的物理本质,分析系统的组成结构,引入脉冲响应等效系统的概念,提出多重时间协调参数自调整控制算法(M-TCPA)。该算法根据不同的时滞特性,通过时间协调原则修改n个控制器的输出。利用n个脉冲响应等效系统分别修改n个控制器的参数,使n个脉冲响应等效系统和多重大时滞系统匹配,跟踪被控制对象参数变化,保证系统控制精度和稳定性。研究结果表明:该控制算法是递推算法,计算量小,便于在线实现。将该控制策略应用于氧化铝生产连续碳酸化分解过程,氧化铝合格率提高了1.5%。

时变大时滞系统的一种智能控制策略

针对具有复杂非线性特征的时变大时滞系统,本文提出了一种新的智能控制策略。该方法利用遗传算法来辨识系统的时变时滞,用改进的自适应向量遗忘因子法来辨识系统的时变参数,然后利用Smith预估器对系统进行预估补偿控制,取得了良好的控制效果。

一阶大时滞系统的滞后时间削弱自抗扰控制

为了解决一阶大时滞系统的控制难题,提出一种滞后时间削弱的自抗扰控制方法。首先,分析时滞系统中线性自抗扰控制的控制输入与系统反馈在时间轴上的不匹配问题,设计一种新的滞后时间削弱结构;然后,结合自抗扰控制思想,得到滞后时间削弱自抗扰控制的闭环结构,用于一阶大时滞系统,利用频域分析说明该方法的稳定性,并总结参数整定规则;最后,将仿真结果与已有算法所得结果进行比较。研究结果表明:滞后时间削弱自抗扰控制对大时滞过程的参数摄动不敏感,相比较于已有的PI-Smith控制、预估自抗扰控制等算法,滞后时间削弱自抗扰控制可以有效改善一阶大时滞对象的控制效果,具有更好的动态性能和控制鲁棒性。

一阶惯性大时滞系统Smith预估自抗扰控制

大时滞系统是工业过程控制中的典型难题,将先进控制方法应用于大时滞系统时需要与传统的Smith预估器相结合才能获得理想的控制效果。针对一阶惯性大时滞系统,研究了Smith预估器与线性自抗扰控制技术相结合的设计问题,分析了系统的稳定条件和参数摄动问题。证明了当被控对象参数与Smith预估器参数相同时,闭环控制系统稳定的结论,同时推导了参数不同时控制系统稳定的一个充分条件。另外基于数值仿真,从暂态性能、稳定裕度和抗扰能力三方面分析了系统参数和控制参数摄动的影响作用,这些结果可用于Smith预估器和线性自抗扰控制器参数的整定。

大时滞系统的动态矩阵控制及参数整定分析

随着科技的发展和社会的进步,动态矩阵控制作为预测控制中的一种算法,在工业控制中越来越受到人们的重视。本文提出了一种基于大时滞系统的动态矩阵控制算法,利用DMC算法在大时滞系统上进行建模分析。实验结果表明,DMC算法在大时滞系统上具有较好的控制效果,抗干扰性和预测准确性较好。同时本文也对DMC算法的控制规律进行深入分析,从机理上清晰化算法产生较好控制效果的原因,并得出最佳取参规律。

ADRC-Smith预估器在大时滞系统中的应用

工业过程中，有许多大时滞控制对象。本文以温度控制系统为被控对象，针对温控装置大时滞的特点，选择Smith预估器结合ADRC的控制算法。Smith预估器用于消除大时滞造成的影响，同时改善加热装置的动态性能。ADRC可以实现系统无静差。仿真及实验表明，这套算法是有效且可行的。

热工大时滞系统的广义预测控制研究

大时滞系统在控制工程中比较常见而且难以控制,发电厂热工控制系统中锅炉出口主汽温是锅炉的主要控制参数之一,对发电厂安全经济运行有着重大影响。但锅炉主汽温属于非线性大时滞被控对象。本文采用了广义预测控制算法,它具有算法简单,鲁棒性强,并且在线计算量小等特点。将其应用于热工大时滞系统中进行仿真研究,仿真结果表明该算法是有效的。

大时滞系统的自校正控制

本文针对大时滞与有界干扰系统，引进了一种对时滞补偿的自校正控制器，并将该方法用于球磨机的负荷控制。实验研究与运行表明了该方法是很有效的。

大时滞不确定系统的滞后时间削弱与自抗扰控制

针对具有变时滞、变参数和扰动的大时滞不确定系统的控制问题,本文提出了滞后时间削弱与自抗扰控制方法,综合应用了前馈控制、反馈控制和自抗扰补偿控制.为了提高系统的稳定性,在前馈控制器的设计中采用了系统的边界模型确定控制器参数取值范围;采用系统边界模型输出与系统实际输出的动态加权和作为反馈控制器的输入.为了提高系统控制的性能,自抗扰补偿控制回路的设计基于标称模型的补偿控制器.理论证明和仿真结果表明,所提出的方法是有效的,其在具有模型参数变化、滞后时间变化和外部扰动情况下,能保证系统的稳定性和良好的控制性能.

对称极点配置的不稳定时滞系统优化控制

探讨工业过程中包含单个右半平面极点不稳定时滞对象的稳定控制,大时滞系统的优化控制设计,对不稳定加时延模型中的不稳定部分采用比例反馈,把不稳定部分的右半平面极点配置为对称的左半平面极点,然后用两次优化方法对稳定时滞过程进行优化控制设计,形成不稳定时滞对象优化控制结构,分析不稳定时滞对象控制响应的性能,最后给出仿真几种不同难控度对象的响应结果,表明系统控制结构的简单实用,改进了对大时滞(L/T≤8)不稳定对象的鲁棒控制与抗干扰能力。

一种针对时滞系统的改进智能轨迹导引控制算法

针对在控制大时滞系统时,智能轨迹导引控制(ITGC)算法在偏差选取上的不足,引起系统调节时间过长以及抗扰性不佳的问题,提出了一种改进智能轨迹导引控制(改进ITGC)算法。根据引入的参考模型和估计滞后,可得规划导引与无时滞参考模型间的偏差DA以及有时滞给定与实际被控对象间的偏差DB,以DA和DB的加权线性组合纠正系统的响应。分别运用MATLAB和一体化试验箱进行验证。结果表明改进算法在控制大时滞对象时兼具系统的响应速度和抗扰性能优势,且模型失配时,算法依然有效。改进ITGC算法为控制大时滞系统增加了解决途径。