单元机组协调控制系统综合性能评价

针对多变量形式的单元机组协调控制系统,提出一种基于等效开环传递函数的性能评价方法.将该方法与最小信息熵指标相结合,解决了协调控制系统受到非高斯噪声干扰时,传统多变量评价方法对系统随机性性能评价不准确的问题.将系统确定性性能指标处理成标量形式,通过子目标乘除法与随机性性能指标结合,得到兼顾确定性性能与随机性性能的综合性能指标.利用该综合性能指标指导协调控制系统控制器设计,将其作为目标函数,通过优化算法对控制器参数进行寻优,得到最优控制性能.以最优指标作为基准,对系统在运行期间的性能进行监测与评价.结果表明:对于该协调控制系统,自抗扰控制器比内模PI控制器具有更好的综合性能,稳健性也更好.

针对网络时延的发动机PI控制系统稳定性分析和控制器设计

针对航空发动机分布式控制系统中的通信时延问题,进行了PI控制系统稳定性及控制设计。基于Nyquist稳定性判据分析比例系数K_(p)的稳定域,进一步采用等效开环传递函数分析积分增益K_(i)的稳定域,获得时延上界依赖型PI控制器参数稳定域。基于参数稳定域设计某涡扇发动机分布式控制系统的时延PI控制器,并进行了数字仿真。结果表明:在时延上界为0.3 s时,基于参数稳定域设计的PI控制器可保证被控系统的稳定性,系统无稳态误差,转速控制系统超调量不超过0.38%;反之,基于控制器参数非稳定域设计的控制器使被控系统的性能显著恶化。

基于多变量时滞系统的设定点滤波器设计

针对多变量时滞系统存在的超调过大、强耦合等问题,提出了一种新的基于等效开环传递函数的设定点滤波器设计方法。该方法首先采用等效传递函数对多变量系统进行解耦,进而对解耦后的广义系统设计内模控制器,然后通过系统响应的峰值、峰值时间以及滞后时间设计设定点滤波器,从而优化多变量系统的响应输出。仿真结果表明,该方法不仅能够消除各回路间的耦合,实现完全解耦,而且能够有效降低系统响应输出的超调量。方法设计简单,可以提高系统性能。

精馏塔的机理模型仿真和多回路控制器设计方法研究

精馏塔在我国化学工业的生产过程中扮演着十分重要的角色。它往往具有多个控制回路,并且回路之间通常都存在比较强的耦合作用,这给精馏塔的控制带来了困难。本文从精馏塔的机理模型出发,通过系统辨识的方法获得精馏塔各个回路之间的传递函数,然后应用等效开环传递函数法将这些互相耦合的回路分解为多个相互之间没有关联的SISO回路,再对这些回路单独整定PID参数。从仿真结果来看,这种PID整定方法相比传统方法,其设计的控制器能获得比较好的控制效果。