双容水箱模糊Smith时滞补偿控制系统混合实验平台设计

设计了一个基于西门子S7-300PLC控制系统和双容水箱实验装置的混合实验平台,其涵盖了控制策略的仿真以及对实际对象的控制。该平台利用以太网和OPC通信,实现了控制器、被控对象及监测系统之间的数据互联传输,并以模糊Smith时滞补偿控制策略的应用验证为例,使得虚拟仿真和实际验证有机地融合在一起并能够灵活、快速地转换,提高了双容液位系统控制策略设计的可移植性,解决了系统设计和工程应用之间的脱节问题。

基于模糊Smith控制的智能阀门定位器

针对工业调节阀中广泛存在的时滞现象,提出一种基于模糊原理的带有Smith预估器的智能阀门定位器控制方法。分析智能阀门定位器的结构和原理,通过设计Smith预估器补偿滞后时间,实现超前响应,克服时滞对系统性能的影响;通过模糊控制与PID控制结合,设计调整模糊规则,实现控制器参数的自整定。两者结合构成模糊Smith方法,提高了系统的动静态性能。模糊内模控制器对克服时滞、提高系统性能有良好的效果,将模糊Smith器与模糊内模控制器及PID控制器进行仿真研究对比。仿真结果表明,模糊Smith控制方法比模糊内模控制方法和传统PID方法更能有效地提高调节阀的快速性,克服时滞,改善系统性能。

模糊Smith智能温度控制器的设计与仿真

结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制的优点,提出了模糊Smith智能控制方法。用模糊控制方法设计了改进型Smith预估器的滤波时间常数,并制定了其整定规则和参数的模糊自适应调整机构。仿真研究表明,模糊Smith智能控制能改善参数时变的纯滞后系统的控制性能,提高系统控制时的鲁棒性与自适应性。

基于模糊Smith预估的直驱风电机组变桨距控制器研究

在大型直驱风电机组中通常采用变桨距的方法来提高风能利用率,调节发电机组的有功功率。但由于风速变化的随机性和风力发电机组的非线性特点,传统的PID控制算法并不能取得令人满意的效果,为此提出了模糊Smith预估控制方法。在模糊理论和Smith预估控制理论的基础上,分别对模糊控制器和Smith预估控制器进行设计,最后将两者相结合,并在Simulink平台上搭建了模型,进行了仿真。仿真结果表明,所提方法在风速变化超过额定风速的情况下,能够通过控制桨距角使风力机转速稳定在额定值,实现直驱风电机组的恒功率控制。

模糊Smith控制在PLC中的实现及应用

针对双容水箱液位控制中的时滞问题,为克服Smith对模型精度要求较高、鲁棒性差的缺点,设计出模糊Smith控制器。使用Matlab/Simulink进行仿真,验证了FuzzySmith控制器鲁棒性较强。离线计算出模糊查询表,将Smith预估算法离散化,运用控制器编程软件Step7编写程序,在西门子S7300 PLC上实现FuzzySmith控制算法。将该算法应用于双容水箱的液位控制。实验结果表明,模糊Smith控制在超调量、响应时间等方面都有较好的控制品质,可应用于实际时滞系统的控制。

模糊Smith串级复合控制系统仿真研究

针对控制对象存在大惯性、纯迟延和参数时变的情况,对典型PID串级控制系统加以改进,提出了模糊Smith串级复合控制策略,将Smith预估器引入副回路并利用模糊控制器作为主控制器。仿真结果表明,该控制策略能有效克服大纯滞后对控制系统稳定性的影响,且具有动态性能好等特点。

一种改进的模糊Smith控制器设计

提出了一种改进的模糊Smith控制方案 ,该方案无需了解系统精确的数学模型 ,对参数变化及外部干扰的鲁棒性较强 ,提高了常规模糊控制器的精度 ,且算法简单 ,易于工程实现 ,对解决大纯滞后系统的控制具有较大的意义。

模糊Smith预估控制空调系统温度的研究

针对空调系统控制对象多变量、非线性、大滞后、时变性的特点,将模糊控制方法与Smith预估补偿方法相结合,构成模糊Smith集成控制系统,并对该系统进行IATE积分性能指标寻求最优,因而取得较好的控制效果。

浅谈改进的模糊Smith控制在实训装置中应用

本文以吉林工业职业技术学院“理实一体”教学实训平台为研究对象,在实训平台中温度控制和液位控制一直存在着时滞、非线性、时变性的问题。基于此,文章通过分析和数据梳理,将DCS与先进控制方法Smith相结合,再使用Matlab针对其进行仿真研究,为复杂控制对象提供新的控制参考方式,并通过仿真的形式应用到DCS控制系统中去,将理论的控制方法与实际的DCS控制相结合,从而完善DCS的控制。

基于模糊Smith控制的热收缩包装机机械节能研究

目的为了更加高效地提高热收缩包装机在机械节能控制方面的稳定性,优化控制器的控制性能。方法在充分研究ARM Cortex-M3核心控制器LPC1500的基础上,利用嵌入式环境进行热收缩包装机的机械节能控制器硬件的开发,包括A/D采集模块、信息采集模块以及驱动执行模块等,结合模糊Smith在反馈调节上的优点,提高节能控制性能,再建立机械节能控制的控制器的约束参量的数学模型,进行机械节能方面的深入研究。结果实验测试结果表明,采用模糊Smith设计的预估器性能更加良好,热收缩包装机节能控制可靠性高,并且能够降低包装机在能量方面的消耗。结论在热收缩包装机控制方面采用的策略具有优化节能效果,具有广阔的市场应用前景。

基于Smith模糊多级积分分离PID的加热盘温度控制

为提高大尺寸晶圆的加工良率,研究采用金属氧化物导电涂层加热的碳化硅晶圆加热盘分区控制方法,提出基于Smith模糊多级积分分离PID的四分区温控系统,解决高精度要求下晶圆加热盘表面温度一致性问题。通过热效应仿真建立系统模型,分析各区域的热量分布,进而基于PLC控制器搭建加热盘温度控制系统,提出便于实际应用的Smith模糊多级积分分离PID算法提高控制精度,在MATLAB中结合系统模型与常规PID算法进行对比,最后基于所建立的加热盘温度控制系统进行实验验证。仿真结果与实验结果均表明,所提控制方法具有更高的控制精度,可以实现加热盘表面温度一致性稳定在0.05℃左右,平均温度稳态误差±0.05℃,控制效果良好。

基于模糊控制的Smith预估器的改进研究

针对干燥系统具有不确定特性、大滞后的特点,提出了一种将模糊PID与模糊Smith预估器相结合的控制策略,实现了PID参数和Smith预估器滤波时间常数的在线整定,获得了比模糊PID控制、模糊Smith预估器控制更好的控制效果,仿真结果也证明了这一点.

Smith模糊积分控制在焦炉系统中的应用

针对常规PID控制器在控制具有时变、大滞后等特性的焦炉温度系统时,控制效果不太理想的情况,提出了Smith模糊积分控制器;该控制器利用Smith预估控制克服大滞后因素对系统的影响;利用模糊控制解决被控对象参数时变的问题;利用积分控制来消除系统的稳态误差;仿真结果表明,采用Smith模糊积分控制器,系统的调节时间缩短,响应速度加快,抗干扰能力和适应参数变化的能力都比较强,并且具有更好的动态特性和稳态特性,有效地减少了炉温的波动。

Smith预估-模糊控制在硝酸氧化炉自设定氨空比控制中的应用

硝酸生产氧化炉温度控制系统具有大惯性、非线性及时变等特点,采用常规控制方法对温度进行控制难以获得满意的效果。因此,提出一种新的基于模糊控制的氨空比自动设定方案,通过模糊控制器输出氨空比修正值,实现了氨空比的自动设定;同时,将Smith预估控制应用于主回路进行温度补偿,减小了时滞的不利影响。仿真结果显示:该方案自动设定的氨空比能够很好地调节氧化炉温度,较常规控制方法超调量小、调节时间短。

基于模式匹配的Smith模糊控制器

总结了 Smith预估控制原理及其存在的问题 ,并利用基于模式匹配的模糊控制算法 ,提出了一种新型的 Smith模糊控制器 .仿真结果说明了它的可行性和有效性 .

时滞系统的双自由度Smith模糊PID控制器设计与仿真

针对大时滞系统采用Smith模糊PID算法控制,在控制器的输入端加入给定双自由度调节参数,有效地减小系统动态响应的最大超调量和调节时间,增强系统的抗干扰能力。通过改进模糊PID控制器结构解决控制器参数耦合的问题,降低了参数整定的难度。仿真研究验证所设计算法的有效性。

火电厂输煤系统节能优化控制方法研究

火电厂输煤系统的非线性、时变和大时滞性等复杂特征,使传统控制方法的控制效果不太理想,产生过量输煤和电力生产损耗问题。为了在降低能耗的同时优化系统性能,围绕煤流量、皮带运行速度和系统功率3个变量运用径向基函数(RBF)神经网络建立节能优化模型,并将已建立的节能优化模型用于搭建Smith预估模糊自适应PID控制器。通过MATLAB仿真得出,该方法实现了输煤系统控制参数自动在线调整,皮带输送机的速度能够按照燃煤需求进行较为精准地实时调节,使输煤系统的控制更加高效。

Tuning of fuzzy PID controller for Smith predictor

An analytical tuning method was proposed for fuzzy PID controller used in Smith predictor in order to extend its application and improve its robustness. The fuzzy PID controller was expressed as a sliding mode control. Based on Lyapunov theory, Smith predictor was analyzed in time domain. The parameters of the fuzzy PID controller can be obtained using traditional linear control theory and sliding mode control theory. The simulation experiments were implemented. The simulation results show that the control performance, robustness and stability of the fuzzy PID controller are better than those of the PID controller in Smith predictor.

原油脱水过程自动加药控制系统

为了解决油田联合站自动加药系统中存在大时滞性、频繁的突变扰动、难控的稳态精度等问题,设计了参数在线自调整Fuzzy-PID&Smith预估控制器综合控制系统,采用前馈、反馈变比值控制技术,能够有效消除来液流量波动、来液含水率波动等主要干扰的影响,使原油破乳剂的添加更具有实时性和均匀性,以达到稳定生产和节约生产成本的目的。实验结果表明了该设计方案对解决上述问题的有效性,具有较好的实用价值。

先进控制算法在DCS控制系统中的应用

“理实一体”教学实训平台是现在主流的实训装置,其中浙江中控的JX-300XPDCS控制系统是主要的控制系统,但是JX-300XPDCS控制系统的控制对象中温度控制和液位控制一直存在时滞、非线性、时变性的问题,通过分析和数据梳理,将DCS与先进控制方法Smith相结合,利用Matlab针对其进行仿真研究,且以理论的控制方法与实际的DCS控制相结合,为复杂控制对象提供新的控制参考方式,从而完善DCS的控制。