纯滞后对象的神经网络辨识及自适应控制

提出了一种针对纯滞后对象的神经网络及控制结构。在神经控制器的在线训练中，引入了反向传播的预测误差信号，并采用基于Ｋａｌｍａｎ滤波的学习算法分别训练用于辨识的神经网络及神经控制器。给出了具体的理论推证及运行机理分析。仿真结果表明，这种控制方案对纯滞后线性、非线性动态对象均能获得满意的控制效果。

大纯滞后过程实用控制模块的探讨及其应用

介绍了"升温启动"、"间歇大扰动"过程实现调节时间最短,而无超调的控制构思;设计并引入了"特殊控制模块"使滞后时间τ≥12min的对象实时控制,获得满意效果。

一种纯滞后过程补偿的智能采样调节器

本文通过从物理意义上分析含纯滞后过程控制的特点,为了提高系统误差信息的有效利用,在常规控制系统中引入了一智能采样单元。该智能采样单元在线实时地识别系统误差特征,将有利于调节的误差信号采集到调节器中,使得调节具有强的针对性和高效性。数值仿真结果表明:它比Smith预估控制及其改进型补偿纯滞后过程都优良,它的鲁棒性也令人满意。

纯时滞系统的总体满意控制

本文给出一个新的定义 :纯时滞系统总体满意控制 ,即该系统不仅对跟踪设定的控制信号 r(t)应有快速平稳的优化性能指标 ,而且对负荷扰动 d(t)和参数扰动都有满意的强壮性 .文中讨论怎样应用背驰定律来实现这一目标 ,给出几个算例 ,并和最新进展进行比较研究 .结果表明 ,其总体性能指标比各种改进型的Smith预估器控制系统好 ,特别适用于不确定时滞系统 .

一种纯时滞系统的鲁棒控制优化设计方法

针对工业控制中较常见的单容纯时滞系统难于控制的问题,考虑优化控制对象的鲁棒性强和阶跃响应时间短等综合性能,依据纯时滞系统的两次优化控制方法,利用误差绝对值与时间的积分(ITAE)作为性能评价标准,提出一种纯时滞系统鲁棒控制优化的设计方法,设计方案包括分时模型的选择和参数优化两部分.给出了相应的优化算法,使用克隆和混沌技术进行参数优化.最后给出优化参数的系统阶跃响应的对比结果,仿真结果验证了本文时滞系统的控制优化设计方法有效准确.

一类纯时滞单种群对数模型的稳定性

研究具有弱积分核的纯时滞单种群对数模型.通过适当的变换将系统转成无时滞二维定常系统,借助Bendixson定理证得新系统的平衡点是全局稳定的.结果表明:具有弱积分核的纯时滞单种群对数模型的正平衡点是无条件全局稳定的.

纯时滞系统的二次优化控制进展

这是一篇综述文章 ,介绍纯时滞二次优化控制系统所取得的最新进展。文中介绍了纯时滞系统二次优化控制原理、背弛定律和总体满意控制最新设计方法 ,给出若干算例 ,结果表明 ,二次优化控制不仅对控制信号有优良的性能指标 ,而且对参数扰动和负荷扰动都有强壮的抗干扰能力 ,特别适用于不确定时滞系统。

ITAE在双容纯时滞系统的研究及仿真

长期以来,纯时滞系统就一直是工业过程控制中的难控制对象。而工业过程控制常用的PID算法对这类控制对象难以取得令人满意的控制效果。针对这种情况,本文以ITAE最佳传递函数为目标函数来设计控制器,对于滞后环节,利用一阶Pade近似式来近似。在MATLAB的环境下对系统进行仿真研究,并与单纯PID控制进行比较。以算例证明在纯时滞系统中,根据ITAE最佳传递函数来设计控制器比PID控制具有更良好的动态性能,而且参数整定方法更简单,鲁棒性更好,适合在工程范围内广泛应用。

随机控制系统大纯时滞辨识及结构辨识的偏差补偿算法

本文研究了已知噪声自相关函数时,线性SISO系统ARMAX模型的大纯时滞的辨识问题及结构与参数辨识的偏差补偿算法。本算法使得能够在很小的样本数及极低的信噪比下得到系统的结构参数。

纯时滞两次ITAE优化控制系统的背驰定律

本文给出纯时滞系统新的二次优化控制算法 ,即不论在有穷维空间 ,还是在无穷维空间 ,两次都用 ITAE优化控制律进行优化 .这种系统 ,设定的一次优化超调 δ1(μ) %愈小 ,二次优化超调 δ2 (μ)愈大 ,系统的鲁棒性愈强 ,称之为背驰定律 .最后讨论一个算例 ,结果表明 ,鲁棒性强 ,对时变时滞系统的优化控制 ,更具有工程实用价值 .

非线性纯反馈时滞系统的自适应模糊跟踪控制

针对一类不确定非线性纯反馈时滞系统的自适应模糊跟踪控制问题,本文采用模糊逻辑系统来逼近系统中未知的非线性函数,利用自适应方法和Backstepping方法构造出一种自适应模糊控制器,并给出了非线性纯反馈时滞系统跟踪控制问题可解的充分条件。仿真结果表明,所设计的自适应模糊控制器,保证闭环系统的所有变量有界,并确保系统输出有效跟踪给定的参考信号,跟踪误差收敛到原点的一个充分小的邻域之内,同时其他闭环信号保持有界。该控制方法可以有效地减少系统在线计算负担。

基于线性矩阵不等式的纯时滞系统稳定性分析与控制器设计

纯时滞系统状态方程中缺乏无时滞项给其稳定性分析与控制器设计带来困难。为了实现纯时滞系统的稳定性分析与控制器设计,先采用系统变换将纯时滞系统描述成含分布时滞的形式,进而使得系统描述包含无时滞项。然后,基于线性矩阵不等式得到了其稳定性分析与控制器设计的充分条件。同时,将相关定理扩展至其参数不确定情形。最后,通过实例分析说明了相关定理的有效性。

滑模预测控制在纯时滞系统中的应用

针对纯时滞系统跟踪问题,设计一种离散滑模预测控制器。通过引入预测模型来预估未来的输出,从而消除时滞带来的控制误差。用估计输出设计滑模面,计算出对应的滑模控制律,并针对某时滞系统进行跟踪控制仿真实验。结果表明:该控制器可以有效克服时滞,具有良好的跟踪和抗干扰能力。

基于多容惯性标准传递函数法的单容时滞系统控制

针对单容时滞对象,提出了基于多容惯性标准传递函数法的控制器设计方案。仿真结果表明,这种新的控制方法,无论在固定模型还是系统模型发生摄动的情况下,均有着较传统PID控制更好的快速性、稳定性和鲁棒性,显示了这一设计方法的广泛的应用前景。

单容时滞系统的MCP标准函数控制策略研究

针对单容时滞对象,提出基于多容惯性标准传递函数法的两种控制器设计方案。在MATLAB环境下通过算例研究发现,两种控制方案,无论在固定模型及系统模型发生摄动的情况下,均有着较传统PID控制更好的稳定性和鲁棒性,基于全极点逼近的控制方案具有更优的控制效果。

滞后系统设计中的一种结构与参数分步优化方法

本文提出滞后系统设计中的一种结构与参数分步优化方法,并详述该方法在纯时滞TOC控制器设计中的应用。有关被控对象难控度的研究表明,基于此方法的控制器,满足纯时滞系统研究的普遍规律,极大地简化了优化设计过程,使无穷维对象的优化成为可能。

智能控制方法在反应釜温度控制中的运用

针对间歇反应釜生产过程中存在的自动化控制水平相对落后、工人劳动强度大、控制精度低、主产率不理想等问题,提出了基于西门子PCS7的智能化自动控制系统。首先介绍了系统的总体设计方案,然后叙述了智能控制器的设计和硬件组成,最后就Mat-lab仿真和实际运行效果进行了分析总结。使用串级控制算法(外环使用模糊专家PID参数自整定系统控制温度,内环使用PID来抑制扰动)有效地解决了生产中存在的主要问题,为产品质量产量提供了有力的保障。

一种PID参数闭环整定的新方法研究

对于被控对象模型未知的控制系统,利用闭环阶跃响应所得数据进行PID控制器的参数调节,此方法仅需用PD控制器对被控对象进行一次闭环阶跃响应即可根据关系式得出PID控制器的比例系数、积分时间常数,以及微分时间常数.从闭环阶跃响应中获取超调量与峰值时间两个性能指标,以及控制器增益、控制器微分时间常数,经过一系列模型为二阶时滞加纯滞后的被控对象试验测试可得:所求PID控制器参数中的比例系数、积分时间以及微分时间分别与响应中的控制器增益、控制器微分时间常数、超调量,以及峰值时间成一定的函数关系.新整定方法与SIMC法(令τ_c=θ)相比,不仅使得到的系统鲁棒性更高,而且在控制系统的响应性能上也更优越.

吹瓶机炉温控制系统的二次优化控制及仿真

针对高速PET瓶胚加热炉的数学模型,应用纯时滞二次优化控制原理对其优化。先将无穷维因子用分时模型逼近,根据ITAE最优可综合准则,设计状态观测器实现第一次优化;然后返回到无穷维空间,找到满足性能指标的最优时间比例尺,实现受控系统的第二次优化。在仿真实验中,选取不同的最优传递函数参数集,得到二阶分时模型时系统的最优控制方法。同时采用4阶分时模型对系统进行优化,并与经典的Ziegler-Nichols(Z-N)整定和Cohen-Coon(C-C)整定进行比较。实验表明,ITAE二次优化控制器对纯时滞控制系统有良好的优化效果。