基于改进专家PID和预整定Smith预估控制器的磁悬浮球系统的网络控制仿真

网络控制系统(NCS)是近年来控制领域的一大新兴热点,将控制理论与信息化结合在一起,己经在控制领域中得到广泛的重视,但是网络具有随机时延的特点,是网络控制应用的一大技术难点。本文结合磁悬浮系统(高阶不稳定系统),利用Truetime网络仿真工具,提出了一种改进的预整定Smith预估控制器并结合了改进的专家PID控制,对磁悬浮小球控制系统进行了仿真研究,取得了良好的控制效果。

基于自整定和模糊自校正技术的改进Smith预估控制系统

针对常规Smith预估控制系统难于整定和对过程参数敏感的缺点,将模糊自校正与继电反馈自整定技术结合起来,提出了一种改进的Smith预估控制系统。大量仿真测试表明这种新的系统与常规系统相比可显著改善控制性能和适应能力。这种新的系统不仅对纯迟延占优势的大迟延对象有效,而且还适用于过程控制中大量存在的具有类似于纯迟延占优势对象特性的高阶对象和非最小相位过程。

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 .

基于改进型预估FOPID的选择性激光烧结预热温度控制研究

针对选择性激光烧结(SLS)过程中预热温度控制的非线性不确定性和时延滞后等问题,本研究提出了一种改进预估分数阶比例-积分-微分(FOPID)控制器用于温度控制。该控制器首先整合了Smith预估器以消除纯时滞环节产生的震荡,提高被控系统的鲁棒性;然后提出了一种新颖的敏感参数自整定方法,即增强型混合阿奎拉优化器(EAOCBO)用于对预估FOPID控制器的模型参数进行最优设计。阿奎拉优化器(AO)是一种仿生智能算法,为克服其探索和开发阶段的不平衡以及易于陷入局部最优的缺陷,引入了白冠鸡优化算法中的领导者更新机制,自适应切换系数以及折射反向学习策略,在9个IEEE CEC2017测试函数中,EAOCBO的优化表现相较于其他对比算法有着显著增强。为了验证所提出的EAOCBO-Smith预估FOPID控制器的有效性,通过Matlab/Simulink软件仿真分析了单位阶跃信号下的动态响应特性并将其进一步应用于烧结样机开展成型效果试验。结果表明,所提的控制方法相较于其他先进的FOPID控制器有着更低的调节时间和稳态误差,这表明了其出色的响应速度和控制精度,同时,EAOCBO-Smith预估FOPID控制器在实际应用中也能精确地控制预热温度,改善温度场的均匀性,进而提高成型件的尺寸精度。

大时滞系统模糊自整定Smith预估补偿控制方案的研究

针对加热炉等时滞被控对象，在分析改进型Ｓｍｉｔｈ预估补偿控制方案的基础上，研究了滤波时间常数ｔｆ的整定规则，提出了模糊自整定Ｓｍｉｔｈ预估补偿控制方案。仿真研究表明，当参数发生变化时，该方案具有较强的鲁棒性和较好的控制性能。

Fuzzy自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统

针对火电厂锅炉主汽温被控对象的大迟延、模型不确定性 ,设计了模糊 (Fuzzy)自整定PID参数的Smith预估主汽温控制系统。运用MATLAB对系统在多种工况下进行了仿真 ,结果表明所设计的控制系统在稳定性、快速性、准确性、鲁棒性方面明显优于常规的Smith预估控制系统 ;由于该控制方案有很强的适应能力 ,所以适用于缺乏精确数学模型且参数变化的大迟延工业过程。

Smith预估器Dahlin控制器及PID控制器间的内在联系和参数整定

给出了H_∞Smith预估器及H_2Smith预估器的设计过程,揭示了H_∞Smith预估器、H_2Smith预估器、Dahlin控制器及PID控制器之间的内在联系,推导出上述四种控制器参数间的对应关系,给出了控制器参数整定的解析表达式。仿真及应用结果表明本文的结论是正确的。

基于曲线重合度比较的预估Smith控制器参数整定方法

通过对INFI- 90集散型控制系统中预估Smith控制器结构原理的分析 ,提出了该控制的一种基于曲线重合度比较的参数整定方法。具体介绍整定原理、逻辑组态修改和实际整定要点。

基于Smith预估模糊PID的氨法脱硫控制策略

氨法脱硫系统存在滞后大、非线性和实时负荷跟踪性差等问题。针对该问题设计的Smith预估控制器通过补偿延迟时间提高了系统的实时性。但通常采用试凑法来设定系统中的PID(Proportion Integral Differential)参数,导致系统稳定性较差。文中提出模糊PID参数自适应整定控制方法,通过模糊控制器求得PID的3个参数的调整值,自适应地调整PID参数,将SNO_(x)的浓度控制在预设值附近。与传统阶跃信号判断控制效果不同,文中所提方法以实时的负荷数据来进行模型仿真,数据仿真结果也证明了Smith预估模糊PID控制器的可行性。系统稳定时SNO_(x)浓度与预设值的误差在0.5 ppm以内,缩短了调节时间,表明所提方法改善了氨法脱硫控制系统的实时跟踪性,实现了快准稳的脱硫控制性能。

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。

基于Smith预估模糊PID控制的加热器温控系统

针对工业加热器出口温度具有大滞后、大时变、非线性以及精确模型难以建立等特性导致的工况复杂、控制难度大的问题,提出一种Smith预估模糊PID复合控制方案,利用模糊控制规则实现PID的3个参数在线自整定,采用Smith预估器对温控系统的纯滞后进行补偿。详细阐述温控系统的硬件配置和软件实现,实际运行结果表明该方案有效提高了系统的抗干扰能力和适应参数变化的能力,具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。

PSO算法在Smith-PID控制器参数整定与优化中的应用研究

大部分工业过程的控制对象通常具有纯滞后环节,常规的Smith-PID控制很难取得预期的效果。针对传统Smith-PID控制需要精确数学模型且不适应参数变化纯滞后系统的缺陷,在继电整定的基础上,提出了用PSO算法来整定和优化Smith-PID参数,削弱了Smith-PID控制对于对象参数精确性的要求,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提出的Smith-PID参数整定方法有较强的鲁棒性和较好动静态性能。

分数阶时滞系统的Smith预估分数阶PI控制

为解决一类含有时滞的分数阶系统控制问题,提出了一种Smith预估分数阶PI(Proportion Integral)控制策略,在不消除分数阶系统中的时滞项的情况下,实现了时滞系统的稳定控制。通过对分数阶时滞系统进行特性分析,Smith预估控制能有效克服时滞对分数阶控制系统的不利影响,并给出了分数阶PI控制器参数整定的简单规则,具有一定的实际应用价值。同时分析了该分数阶系统的阶次对系统收敛时间的影响,最后仿真验证了结论的正确性。

PSO算法在Smith-PID控制器参数整定与优化中的应用研究

大部分工业过程的控制对象通常具有纯滞后环节,常规的Smith-PID控制很难取得预期的效果。针对传统Smith-PID控制需要精确数学模型且不适应参数变化纯滞后系统的缺陷,在继电整定的基础上,提出了用PSO算法来整定和优化Smith-PID参数,削弱了Smith-PID控制对于对象参数精确性的要求,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明,所提出的Smith-PID参数整定方法有较强的鲁棒性和较好动静态性能。

采用Smith预估补偿的时滞系统PI控制器的设计

针对纯滞后的控制对象特性 ,提出了基于Smith预估补偿的PI控制器的设计方法。仿真实验表明 ,此方法整定的PI控制器能有效克服较大纯滞后的影响 。

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。

基于INFI-90Smith预估器的过热汽温控制调节

介绍了Smith预估器的控制原理和应用,并以辽宁发电厂的#3、4机组过热汽温控制为例探讨了Smith预估器对过热汽温控制时参数的整定方法,并对实施后的效果与常规PID控制效果进行比较和总结。

Smith预估器在过热气温控制中的应用

针对过程控制滞后的问题,介绍Smith预估器的控制原理和应用,把一种改进的Smith预估控制器应用于发电厂过热气温控制。并利用ITAE优化准则给出了改进Smith预估控制器的参数整定方法。以达拉特发电厂#4机组过热汽温控制为例探讨Smith预估器对过热汽温控制时参数的整定方法,并对实施后的效果与常规PID控制效果进行比较和总结。

INFI-90Smith预估器对过热汽温的控制

介绍Smith预估器的控制原理和应用 ,并以国电公司菏泽发电厂 # 3、4机组过热汽温控制为例探讨Smith预估器对过热汽温控制时参数的整定方法 ,并对实施后的效果与常规PID控制效果进行比较和总结。

史密斯预估控制系统的改进设计

在典型的工业程中,被控对象或多或少存在一定的纯滞后特性,而这些特征往往会使系统的稳定性下降,动态性能变坏,乃至引起超调和振荡,致使系统的控制效果变差,因此,通过引入史密斯预估器来消弭滞后的影响。但是当系统滞后过大或者模型失配时,传统的史密斯预估控制器就有了局限,只能通过对其进行改进设计才能克服系统不确定性的影响。在本问首先对史密斯预估控制器进行简介,介绍其原理及作用,并说明所存在的局限性;并把这个模型始终作为该研究设计的基础,本次设计学习两种改进方法。一种是基于标称模型下的史密斯预估控制系统的改进设计,另一种是直接应用的改进设计,这两种方法的共同点都是在保存传统史密斯预估控制系统来消除滞后的特性,然后做一些改进,进而使系统克服不确定性给系统所带来的影响,最终使系统达到良好的控制效果。这两种方法的不同点在于用到的改进方法不同,所涉及到的有基于时间尺度的PID整定方法,标称模型以及对研究加以对二阶通用控制器的方法的研究等。确定改进方法之后选取合适的参数最终取得良好的控制结果。