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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

半导体激光器温度控制系统设计与算法仿真

针对半导体激光器冷却系统体积大、温控精度不高的缺点,采用ARM微处理器配合集成数字温度传感器、半导体制冷器和液晶显示器等设计一个半导体激光器的温度控制系统,建立系统的数学模型,并对其控制算法进行深入研究。同时使用MATlab进行仿真,并进行定性定量的分析比较,提出在ARM芯片中使用模糊PID-Smith算法的温控方案,以提高所设计的温度控制系统的控制精度和稳定性。

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。

化学反应釜微机集散控制系统

介绍的化学反应釜微机集散控制系统采用智能Smith模糊控制算法 ,使反应釜的温度获得最佳控制效果。用 3台下位微机对 3台 1吨化学反应釜的温度系统进行自动控制 ,由 1台上位微机进行管理 ,实现了控制自动化 ,管理现代化 ,提高了产品的质量 。

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.

变时延遥操作交会的Smith模糊控制

针对地面遥操作空间航天器进行交会的情况,研究了变时延条件下遥操作交会逼近段的轨道控制问题.利用根轨迹法分析了时延对遥操作交会控制的影响;通过设计时延缓冲器,将变时延系统转化成了定常时延系统;基于相对轨道动力学方程建立了被控对象的预测模型,利用Smith预测原理设计了定常时延下的多变量Smith预测器,使得控制器与执行器的输入不受时延的影响;同时采用模糊控制方法,以消除模型不确定性等因素的影响;最后,利用半实物仿真系统开展仿真试验,对本文所述方法进行了验证.仿真结果表明,通过采用带时延缓冲器的Smith模糊控制的方法,能有效降低地面遥操作交会过程中变时延以及模型不确定性的影响,提高交会成功率和精度.

基于MATLAB的空调房间温控系统的仿真研究

针对空调房间温度的非线性变化纯滞后惯性大等突出问题,建立了一个空调室温控制模型。根据这一模型提出了一种模糊Smith-PID最优控制策略,使用MATLAB对空调房间温度的模型失配时鲁棒特性、抗干扰特性、动态特性等进行仿真研究。结果表明:模糊Smith-PID控制效果均优于常规PID和传统Smith-PID控制,响应快、抗干扰性强、鲁棒性好,并能使房间温度控制在给定温度±0.1℃附近,超调几乎为零,是一种实用而简便的控制方法。