改进的燃煤锅炉风机系统解耦控制

为了解决工业燃煤锅炉燃烧过程中引、送风控制系统存在的强耦合、参数时变和不确定性问题,提出了一种新的归一化解耦控制方法,构造出结构简单并且稳定的解耦矩阵。当系统解耦成两个互不干扰的单回路后,采用基于增益相位裕度法设计PID控制器。并通过仿真分析验证了引、送风控制系统的控制效果。采用该方法,有效改善了各回路的解耦性能,获得了较好的控制品质并具有较强的鲁棒性。

多变量非方系统集中式PI控制器设计

针对工业过程中含有多时滞的高维多变量非方系统,基于等价传递函数理论,研究其集中式PI控制器设计问题.利用等价传递函数(ETF)与非方被控对象传递函数广义逆之间的关系,提出一种精度更高的ETF参数化算法,并推导出ETF模型的解析通式.所提出的ETF算法既避免了求广义逆的复杂运算,又提高了控制性能,且适用于高维非方系统.仿真实例验证了所提出的ETF算法的有效性和优越性.

高维多变量系统集中式PI控制器设计

针对高维多变量系统,基于等价传递函数理论研究全矩阵结构的PI控制器设计问题.同时考虑对象的稳态增益和响应速度两个因素,提出一种新的等价传递函数参数化方法;利用等价传递函数与被控过程的传递函数逆阵之间的关系,推导出等价传递函数的解析通式;在此基础上,结合经典的PID控制技术进行多变量系统集中式PI控制方法研究.最后通过典型工业过程实例,验证了所提出设计方法的简单性和有效性.

具有双输入双输出个体的多智能体系统分布式PID控制器稳定域研究

基于多变量系统多时滞和不同环之间强耦合性,针对个体是双输入双输出的多智能体系统,研究了分布式双环PID(proportional-integral-derivative)控制器稳定域,使多智能体系统达到一致.首先通过矩阵理论,将多智能体系统分解成与拉普拉斯矩阵的特征值有关的多个子系统并将其转化为子系统稳定性分析问题,从而降低了系统的复杂性.通过引入等价传递函数,子系统将解耦成相互独立的单输入单输出时滞系统.基于Hermite-Biehler推广定理,解析地得到比例增益(k_p)的稳定范围.遍历该范围内的每个k_p值,确定具有线性特性的微分增益(k_i)和积分增益(k_d)在2维平面内的稳定域.通过求解所有子系统的控制参数稳定域的交集给出多智能体系统PID控制器的稳定范围.选取稳定域范围内的参数,均能保证智能体的两个输出达到一致.仿真结果验证了所提出设计方法的易用性和有效性.

多变量非方系统多环PI控制器设计

基于等价传递函数(ETF)理论,提出含有多时滞的高维多变量非方系统多环PI(preportional-integral)控制器设计方法.首先,利用等价传递函数与被控过程传递函数的广义逆之间关系推导出ETF的求解通式.接着,基于已获得的ETF,利用IMC-PID(internal model control-proportional integral derivation)原理设计控制器,再利用Maclaurin级数展开获得多环PI控制器参数.所提ETF算法不仅具有更高的精度且适应于高维非方系统.最后通过仿真实例验证了所提算法的简单性和有效性.