用GPC算法实现对一阶惯性加纯滞后对象的预测控制

预测控制是近年发展起来的一类新型计算机控制算法。本文应用GPC(广义预测控制)算法实现对一阶惯性加纯滞后对象的控制。被控对象数学模型的参数采用递推最小二乘方法辨识得到。仿真结果证明了该算法的可行性。

某型飞机惯性组合高度技术研究

针对某型飞机惯性高度测量存在的问题,引入外部高度信号对其进行阻尼,采取混合高度测量方法,大大提高了该型飞机高度测量的准确性和稳定性。研究结果表明,本方案科学、可行,具有较强的实用性。

惯性卫星组合导航系统定位精度评定浅析

文章从惯性导航系统、卫星导航系统的特点出发，给出了惯性／卫星组合导航系统惯性工作状态、组合工作状态下的定位精度评定方法。基于系统定位精度评定过程中测量基准选取的重要性，作者提出了作为测量基准的外部观测设备选取的一般原则，展望卫星技术的逐步成熟，对未来惯性／卫星组合导航系统定位精度评定，特别是组合工作状态下定位精度评定中可能面临的问题进行了预想。

SINS/GPS紧耦合组合导航

针对可用星数目小于4情况下,SINS/GPS松散组合导航必须转为纯惯性状态,无法解决纯惯性导航参数误差发散的问题,提出了以导航星伪距和伪距率为观测量的紧耦合SINS/GPS组合导航方案。建立了紧耦合系统的数学模型,搭建了硬件系统,并应用于工程实践。车载试验结果表明:当可用星数目小于4时,紧耦合系统定位的纬度误差、经度误差小于100 m,且与导航时长无关,而纯惯性系统定位误差随时间发散,0.5 h纬度误差为1000 m,而1 h时纬度误差增至2000 m左右;当可用星数目大于等于4时,SINS/GPS紧耦合模式其经、纬度误差小于10 m,高程误差小于20 m,而松散组合时误差约为前者3倍。

纸张经典渗吸模型相互关系仿真分析与理论推导

针对纸张渗吸过程中不同毛细力学系统支配下所建立的经典渗吸模型:纯惯性力渗吸模型、Bosanquet渗吸模型和Lucas-Washburn渗吸模型.在统一的物理参数下,通过模型渗吸仿真分析和数学理论推导的方式,揭示了经典渗吸模型之间存在的相互关系.同时,在渗吸分析的基础上,讨论了经典渗吸模型应用的特定情况,为纸张渗吸行为的精确描述提供切实的理论依据.

具有可测扰动典型过程的预测函数控制

针对具有时滞可测扰动的一阶惯性纯滞后对象,考虑扰动通道和控制通道纯滞后时间相对大小,基于Smith预估补偿思想,提出了一种改进的可测扰动前馈补偿预测函数控制算法。仿真结果表明,该算法对可测扰动引起被调量的变化有很好的补偿效果,同时给出了补偿效果与预测函数控制器设计参数选择之间的规律。该算法计算量少,易于工程实现,具有很高的实际应用价值。

循环流化床锅炉主汽温的模糊预测函数控制

循环流化床锅炉主汽温具有大惯性、大滞后和非线性的特性,在特定工况下可以等效为一个具有可测扰动的一阶惯性加纯滞后对象。针对这一典型对象,考虑扰动通道和控制通道纯滞后时间相对大小,基于Smith预估补偿思想,提出了一种可测扰动前馈补偿的预测函数控制算法,结合锅炉负荷调度的T-S模糊模型,设计了循环流化床锅炉主汽温模糊预测函数控制器。仿真结果表明,在不同工况下,模糊预测函数控制器具有良好的设定值跟踪能力和调节性能。该控制方法应用模型简单,计算量小,具有较高的实际应用价值。

电阻加热炉解耦模糊Simth预估PID控制研究与仿真

在电阻加热炉系统中,提出一种解耦模糊Smith预估PID控制器来优化系统的动态响应性能指标,并改善系统因被控对象参数改变或因干扰作用引起系统控制性能变差的现象。通过对具有纯滞后的一阶惯性电阻加热炉系统的仿真可见,解耦模糊Simth预估PID控制器获得的系统动态响应性能指标明显优于常规的PID控制器或Smith预估PID控制器,且在被控对象参数改变或出现干扰时系统的控制性能也得到了较好的改善。解耦模糊Smith预估PID控制的模糊语言规则少,系统响应速度较快。

用带修正因子α的FUZZY控制器对热压罐进行控制

针对热压罐惯性滞后大的情况 ,提出用带修正因子α的FUZZY控制方法对热压罐进行控制。与α因子恒定的FUZZY控制方法及传统的PID的控制方法相比 ,具有对各种构件固化工艺响应及时、调节时间短等优点 ,并且对构件重量变化及固化工艺参数变化不敏感等特点。达到了工艺要求 。

基于继电反馈的气动阀门模型辨识方法

气动阀门的模型辨识是实现控制参数自整定的关键点之一.提出了一种基于继电反馈法的模型识别方法,从一个继电反馈实验的极限周期振荡中提取出其准确的正、反行程的一阶惯性加纯滞后模型.该方法结合气动阀门的实际物理特性,没有任何近似与假设,给出了具体的操作方法与计算公式.对某型号气动阀门进行实例验证并将辨识结果用Matlab进行仿真,通过两者的对照分析,验证了该方法的有效性和准确性.

实验关于汽车空调温度系统优化控制仿真研究

汽车空调系统具有明显的非线性时变性和滞后性,采用传统的PID控制难以及时作出相应调整。根据传统PID控制理论,以一阶惯性纯滞后的汽车空调系统为例,将Smith算法和模糊控制算法与传统的PID控制策略相结合,减小了系统的超调量,增强了系统的稳定性。同时根据结合后的算法响应时间延长的缺陷,对原有Smith-Fuzzy-PID算法进行改进,即在控制量输出前加上一层专家PID控制,提出了一种改进的Smith-Fuzzy-PID算法。对三种控制器仿真结果的比较表明,改进Smith-Fuzzy-PID算法在减小超调量和响应时间上均优于原有Smith-Fuzzy-PID算法,说明改进算法针对一阶惯性纯滞后的汽车空调系统可行有效。

新型专家系统PID控制器的设计

主要描述了基于专家系统设计的基本思想,结合PID内部参数特性以及反馈误差对系统的影响双方面进行考虑,以一带纯滞后的二阶惯性环节加热器模型为控制对象设计的新型控制器。该控制器以反馈误差为调节依据,以自动控制理论和多次调试经验作为专家知识,利用专家系统实现了控制器的在线参数调整,有效地提升了控制效果。

用于98％硫酸酸浓调节的采样PI调节算法

硫酸生产装置中酸浓的测量与控制具有典型的非线性及大惯性纯滞后特征，应用采样PI调节规律有利于改善调节系统的动态响应特性并提高系统的稳定性。在实际运用过程中通过选择适当的结构参数，调节系统达到了预期的控制要求。

基于相角裕度的PID控制器自整定改进算法的研究

为实现电厂比例-积分-微分(PID)控制器参数的快速高效整定,深入分析继电特性法中基于相角裕度自整定方法(PM法)存在的问题,针对工程应用中最常见的一阶惯性加纯迟延对象,提出一种改进的PM法。改进算法提出了目标相角裕度的设计和被控对象的辨识方法,然后用优化算法对整定公式的修正系数进行寻优,获取使得控制曲线时间与误差乘积的绝对值积分(ITAE)指标最小的PID控制器参数。最后,通过主蒸汽温度相对给水扰动的广义被控对象模型的自整定实验,验证了改进算法优于传统的PM法和齐格勒-尼科尔斯公式(Z-N法),能快速获得稳定的控制曲线。