改进型Smith-专家PID算法在烘缸温度串级系统上的应用

针对少烘缸或单烘缸纸机的干燥过程具有滞后大、惯性大且非线性的缺点,提出专家PID结合Smith预估器的算法,设计了少烘缸纸机或单烘缸纸机的烘缸温度和蒸汽流量串级控制系统。主控制器是改进的专家PID控制器,利用基于专家经验的知识库在线调整PID参数;对主回路采用改进型Smith预估器,以克服纯滞后对系统稳定性的影响,也解决了Smith预估器对数学模型精确要求的问题。利用MATLAB进行仿真,结果表明:改进型Smith-专家PID算法具有良好的控制品质,具有超调小及响应速度快等动态特性。

时滞过程改进型Smith预估器的整定(英文)

证明Majhi和Atherton(1999)文所提出的改进型Smith预估器等价于一改进的内模控制结构 (IMC) ,并对该结构提出一种三阶段设计方法 .为获得扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 ,采用了鲁棒控制方法来整定反馈环控制器 .针对某些典型的积分和不稳定时滞过程的设计表明所提方法能获得较好的扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 .

基于改进型Smith预估补偿的网络流量控制

在高速通信网络中,传播时延对基于速率的流量控制具有很大的不利影响。预估补偿是克服时延影响的一种较好的控制方Smith案,但其对预估值的误差十分敏感。文章将改进型预估补偿应用于网络的流量控制,理论分析表明该方案对传播时延等参数的变SmithATM化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的预估补偿控制,并得到了仿真结果的验证。

改进型Smith算法在热连轧机厚度系统中的应用研究

针对预测外推数据处理算法没有完全补偿,由于监控AGC控制测量方式而引起的纯滞后时间问题,本文提出改进型Smith算法的策略,进一步解决了由于纯滞后,程序算法和执行机构滞后时间引起的系统稳定性能和动态性能变差,而导致的带材厚度精度波动问题。仿真结果表明了改进型Smith算法的有效性,其成果对有色冶金行业提高带材质量具有重要的实用价值。

基于改进型Smith预估器的超临界机组主汽温模糊控制系统

介绍了超临界机组主汽温采用燃水比调整和二级喷水减温调节的控制策略。针对超临界机组主汽温对象时变性、非线性、大迟延等特点,提出了一种改进型Smith预估器对主汽温对象惰性区特性进行预估补偿,并将模糊控制理论与经典控制理论结合形成了主汽温综合控制方案。通过现场实际采集的历史数据,对系统进行仿真分析,结果表明该方案可以很好地解决主汽温系统的非线性和滞后性问题。

基于改进型Smith预估控制器在安钢加热炉温度控制中的应用

针对滞后时间长这一关键问题,本文在安钢加热炉温度控制方面提出了一个改进型Smith预估控制器优化方法,并使用matlab软件进行了仿真,仿真表明,使安钢加热炉温度控制更加稳定,可靠性增强。

过热汽温的改进型Smith预估复合模糊控制

针对过热汽温对象的非线性特性,设计了改进型Smith预估复合模糊控制算法.采用模糊与PID控制相结合的复合算法,可以有效改善系统的动态特性和适应性;采用一类改进型Smith预估算法,克服了过热汽温对象的大迟延特性.仿真结果表明,所设计的控制算法具有更强的负荷适应能力,系统的动态特性有了较大改善.

基于改进型Smith补偿控制的循环流化床锅炉床温控制研究

循环流化床锅炉床温是保证机组平稳经济运行的重要控制对象,针对床温控制对象的非线性、大迟延、大惯性的动态特性,一般采用Smith补偿控制方法对床温进行控制,但控制效果不好。利用改进型Smith补偿控制方法对300 MW循环流化床锅炉床温控制进行了研究,基于Matlab的Simulink仿真平台将改进型Smith补偿控制与Smith补偿控制进行了仿真对比:改进型Smith补偿控制具有反映快速、超调量小、能很好地抵抗随机干扰的控制效果。研究结果表明:改进型Smith补偿控制方法对床温具有更好的控制效果,系统的跟随性、抗干扰性和鲁棒性高,可为实际床温控制提供理论依据。

一种抗干扰的改进型Smith预估控制器

针对已有的各种改进型Smith控制器抗干扰能力差,以及基本型Smith控制器需要精确辨识被控对象的传递函数和滞后时间的缺点,提出了一种抗干扰的改进型Smith预估控制算法。当系统受到较大的随机振荡干扰时,它可以使系统输出的方差较小。它不需要辨识被控对象的滞后时间,容许辨识对象有一定的误差。通过simulink仿真研究,验证了这种控制器的效果。该控制算法解决了Smith控制器实用化的关键问题,在化工、炼油和制药等过程控制方面有应用前景。

改进型Smith-Fuzzy PID参数自整定在热连轧机厚度系统中的应用

热连轧机厚控系统具有高度非线性、时变性和纯滞后等特点,有研究者采用改进型Smith算法补偿了由于纯滞后而导致的带材厚度精度波动问题。本文针对参数的时变性再结合FuzzyPID参数自整定控制方式,即改进型Smith-Fuzzy PID参数自整定。仿真结果表明:其调节时间减小,稳定时间提前,既对纯滞后特性有较好的补偿作用,又对被控对象参数变化有较强的适应能力,其成果对有色冶金行业提高带材质量具有重要的实用价值。

Smith算法与改进Smith算法在啤酒发酵温控中的对比研究

在分析啤酒发酵工艺流程及控制要求的基础上,针对发酵过程中温度的控制特性,对比运用了Smith补偿控制和改进Smith补偿控制2种方案,在MATLAB的Simulink环境进行了仿真。仿真结果表明,相对于Smith补偿控制,采用改进Smith补偿控制使得系统的鲁棒性更强,提高了系统抗干扰能力。

Smith与改进Smith预估器在啤酒发酵温控中的对比

在分析啤酒发酵工艺流程及控制要求的基础上,针对发酵过程中温度的控制特性,对比运用了Smith补偿控制和改进Smith补偿控制两种方案,在MATLAB的Simulink环境进行了仿真。仿真结果表明:相对于Smith补偿控制,采用改进Smith补偿控制系统的鲁棒性较强,提高了系统抗干扰能力。

垃圾渗滤液污水处理设备的臭氧投加复合抗扰控制

垃圾渗滤液污水处理设备中的臭氧投加系统具有大时滞、大惯性和多扰动的特点,导致难以实时调整臭氧投加量,从而影响后续设备出水水质。针对以上问题,在水流量比例的控制方面提出一种基于扰动观测器的改进型Smith预估器与滑模控制相结合的复合抗扰控制。其中,滑模控制为主控制器,扰动观测器用于估计出系统的集总扰动并反馈至前向通道消除扰动的不利影响,以便于Smith预估器更好地进行时滞补偿。仿真和实验结果表明,复合抗扰控制相较于PID控制和自抗扰控制具有更好的控制性能和抑制扰动的能力,能够有效提高垃圾渗滤液污水处理设备的出水水质。

基于倾角传感器的液压比例驱动机械臂位姿控制

喷浆机器人的最佳喷浆工艺要求喷浆机器人的喷枪根据巷道位置及姿态进行控制。根据喷枪相对基座水平运动或竖直运动时的位置求解得到关节角度,采用倾角传感器实时测量关节角度,根据求解角度与测量角度形成位置闭环,进而驱动关节完成喷浆动作。使用MATLAB/Simulink建立基于倾角传感器和负载敏感比例阀控液压系统构建的关节位置闭环控制系统的仿真模型,采用电压阶跃补偿的方式消除比例阀死区带来的延迟,采用改进型Smith预估器消除纯滞后环节对控制系统的影响,最终验证了该方法的合理性以及可行性。

1000MW超超临界机组过热汽温控制设计

为解决过热汽温定值扰动问题,针对外高桥第三发电厂1000 MW超超临界机组过热汽温被控对象的大惯性、大延迟等特性,基于Smith预估器原理,设计了一种改进型Smith预估器控制方法。Matlab仿真结果表明,所设计的控制系统在稳定性、快速性等方面优于常规串级PID控制系统,同时对同类超超临界机组过热汽温控制系统设计也具有很好的参考作用。

EHA半主动悬架时滞补偿控制研究

为了改善汽车平顺性,设计了车辆电动静液压(EHA)半主动悬架结构。计算了EHA半主动悬架系统临界时滞,分析了时滞的影响。提出了一种改进型Smith时滞预估补偿器,并将其应用于模糊控制EHA半主动悬架的时滞补偿,进行了仿真分析和试验验证。结果表明,改进型Smith预估补偿器能够对补偿环节的悬架模型参数误差进行修正,提高了悬架系统的抗干扰能力,可有效减小时滞对该半主动悬架的影响,从而改善其动态性能。

遥操作机器人系统的变时延控制

由于遥操作机器人传输通道中存在着变化的通讯时延,造成了系统不稳定和操作性能降低等问题。为了消除或减少时延的影响,在利用RBF神经网络进行延时预测的基础上,通过改进型Smith预估器进行遥操作机器人的时延控制,从而使系统稳定,并易于操作。理论分析表明,该方案对时延的变化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制,且易于实现。仿真结果表明,在时延情况下,该方法可实现对遥操作机器人较为准确的测控。

基于现场总线的网络化变风量地温空调系统设计

基于西门子Profibus现场总线技术,提出网络化地温空调系统方案,主站采用西门子PLC控制方式,监控功能采用WinCC组态软件实现,主站与从站之间采用Profibus-DP进行通信,主站与上位机之间采用MPI通信协议。空调末端系统采用变风量控制方式,有效实现节能。末端采用压力无关型控制,针对温度的非线性、大滞后、变参数的特点,结合模糊控制、PID控制与改进型Smith预估控制的优点,设计了改进型Smith预估补偿控制器,并进行了仿真研究。结果表明,该系统适应能力强、鲁棒性好,其空调系统工作稳定且节能,有一定的应用价值。

基于热连轧机厚度精度的最优控制研究

热连轧机AGC系统机制复杂,具有高度非线性、时变性和纯滞后等特点。对上述问题采用最优控制策略:先对Mornitor-AGC闭环反馈检测产生的纯滞后进行预测外推处理,剩余部分的滞后时间采用改进型Smith预估算法和Fuzzy-PID参数自调整反馈控制,同时引入GM-AGC的前馈预控,减轻了复合控制中反馈调节的负担。仿真结果表明:在厚控系统中发生20%干扰的情况下,系统动态响应速度快,调节时间短,几乎没有超调量。其成果对有色、冶金行业提高带材质量的工程化具有重要的推广和实用价值。