非自衡对象的预测控制

DMC在对非自衡对象建模时会产生截断误差 ,因此无法直接用于该类对象控制 .根据非自衡对象阶跃响应的最后阶段可视为直线的特点 ,提出了一种基于对象阶跃响应的参数化模型的预测控制算法 ,该算法避免了 DMC预测模型的截断误差影响 .仿真结果表明 ,提出的算法对于设定值变化具有良好的跟踪性 ,对于模型参数的摄动具有良好的鲁棒性 。

一类非自衡对象的二自由度PID控制

针对一类典型的非自衡过程控制对象 ,根据内模控制理论提出一种二自由度 PID调节器的设计方法。所设计的调节器仅有两个可调参数 ,而且被调参数与系统的性能直接相关 ,可使系统同时具有良好的目标值跟随特性和干扰抑制特性。仿真结果表明了它的有效性。

一类非自衡对象的最优PID控制

实际控制系统中输入控制对象的控制能量大小不可能是无限大的,本文对控制能量存在约束时一类非自衡对象的最优控制问题作了探讨。首先定义了一个包含跟踪误差和控制能量在内的积分平方性能指标,然后针对不同设计要求运用最优方法极小化该性能指标,从而导出2类PID控制器的解析设计方法,可使系统在控制能量约束条件下具有最优的控制性能。

一类非自衡对象的PID控制

本文讨论非自衡对象ＰＩＤ控制器设计问题．首先在鲁棒控制理论的基础上定义了最优性能指标，然后针对控制系统性能传递函数的特点发展了两种设计方法，通过引入２型滤波器使系统满足了渐近跟踪的要求，并解析地得到了ＰＩＤ控制器．控制器的特点是标称性能可以定量地估计，鲁棒性可以方便地调节．

基于阶跃响应的非自衡对象预测控制

针对现有非自衡对象 DMC算法预测模型不易建立的局限性 ,提出一种基于非自衡对象阶跃响应的 DMC算法。分析与仿真结果表明 ,该算法对于设定值变化和输入扰动均无控制余差 ,且预测模型易于建立。

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。

一类非自衡对象的两自由度内模控制

针对常规一自由度内模控制在非自衡对象中应用的不足,提出了一种基于互质分解的两自由度内模控制器设计方法,并采用H2优化改善了系统的动态性能.一类非自衡二阶非最小相位过程的仿真结果表明,这种方法可使系统同时具备良好的鲁棒特性和干扰抑制特性.

改进的内模控制方法对一阶非自衡对象的控制研究

针对传统的内模控制方法在非自衡对象中应用的不足,提出一种改进的内模控制方法。该方法在传统的内模控制结构中添加了一个比例控制器和一个比例微分控制器,分别用于镇定不稳定对象和改善控制系统的抗干扰特性及鲁棒特性,并采用全极点近似法对被控对象的纯滞后项进行近似处理。改进的内模控制方法具有很好的目标跟踪特性和干扰抑制特性,各个控制器的设计简单,且整个控制系统只有一个调节参数。最后通过对一个一阶非自衡对象进行仿真,其结果说明了本文所提出的内模控制新方法的有效性。

非自衡对象预测函数控制及其仿真研究

提出了一种非自衡对象预测函数控制 (PFC) 增量型算法,闭环系统稳态性能分析表明,系统对于设定值变化、输入和输出阶跃扰动均无余差。锅炉给水控制对象是典型的非自衡对象,应用提出的算法,结合考虑可测扰动的 PFC 策略,设计了一种新型给水控制系统。仿真结果表明,系统具有良好的动态调节品质和很强的鲁棒性能。

基于扰动观测器的非自衡对象预测函数控制及其仿真

针对非自衡对象,为了克服外部不可测扰动,提出了将扰动观测器引入预测函数控制中的方法。即在控制中引入等效的补偿,实现对干扰的完全抑制。并以锅炉汽包水位为控制对象进行仿真。结果表明,系统具有足够的抗干扰能力和良好的动静态特性。

一类非自衡对象的预测函数控制

预测函数控制具有降低被控对象的惯性和增强鲁棒性的特点,成功应用于快速高精度控制中。针对含有积分环节的非自衡对象的,不能直接应用预测函数控制,本文提出了先通过PD的反馈补偿将其转换为有自平衡的等效对象,然后再应用预测函数的控制策略。通过具体实例的仿真可以看出,这种方法不仅保持了预测函数良好的跟踪能力,还扩宽了预测函数的应用范围。

一类非自衡对象的最优控制

对模型不确定性和控制能量约束并存时一类非自衡对象的最优控制问题作了探讨.首先基于一类随机模型误差的描述,定义了一个平均意义上的包含跟踪误差和控制能量在内的性能指标;然后通过谱分解极小化该性能指标,导出一个最优的控制律,从而为模型不确定性和控制能量约束并存条件下一类非自衡对象的最优控制问题提供了一种实用的控制方法.仿真结果证明了该方法的有效性.

非自衡对象的完全干扰解耦控制

针对非自衡对象，提出一种完全干扰解耦控制方法，克服了以往方法的缺陷．方法中引入了一个局部回路使系统干扰响应和参考输入响应解耦，并通过一个适当的最小阶频域观测器来保证零稳态误差．新方法的优点是系统具有快的参考输入响应和很好的干扰抑制能力，系统的整定非常方便，参考输入响应和干扰响应可分别通过一个参数来调节．给出了设计实例来说明新的设计方法，并与以往的设计方法进行了比较．仿真结果表明，新方法具有较好的性能和鲁棒性．

一类非自衡对象的改进动态矩阵控制

针对DMC算法无法直接对非自衡对象进行控制的特点 ,推导出了一种基于非自衡对象阶跃响应的改进动态矩阵控制算法。该算法对DMC预测模型的误差 ,采用实际输出的变化趋势校正。仿真结果表明 ,所提出的算法对于设定值有良好的跟踪特性 ,具有很强的抗干扰能力和快速调节性能 。

基于Lambda方法的自衡对象PID整定研究

针对过阻尼和欠阻尼自衡对象,传统的PID参数整定方法因鲁棒性不足而不适用,提出了基于Lambda方法的PID参数整定方法。该方法利用自衡对象的阶跃响应曲线,通过作图的方法给出了PID参数整定的基础参数,并按公式计算得到被控对象的PID参数。通过仿真实验证明:该方法适用范围广,得到的PID控制参数鲁棒性强,是比较先进的PID整定方法。

KMM211工作于自衡对象时的自校正算法

本文给出了工作于自衡对象时KMM211可编程调节器的自校正算法,指出,工作于无自衡对象时的自校正算法是本算法的特例.

自衡和非自衡时滞对象Smith预估器解析设计

在频域最优控制理论的基础上针对具有时滞的自衡对象和非自衡对象讨论两个问题 :1 .在严格处理时滞的前提下如何通过解析的方法设计 Smith预估器 .2 .

基于ITAE评价的无自平衡对象控制系统解析整定

针对无自平衡对象控制系统性能评估和参数整定困难的问题,提出了一种基于时间误差绝对值积分(ITAE)性能评价的解析整定方法。首先,利用3σ准则对控制系统进行稳态判断,然后基于ITAE方法获得理想闭环特性形式下的性能评估模型,并结合解析得到的PID控制器参数优化模型最终实现PID控制器参数的整定。利用上述方法进行了锅炉汽包水位控制系统研究,结果表明,该方法可以实现无自平衡对象控制系统参数的快速整定,具有良好的性能评估和系统优化效果。

一类热工不稳定对象的抗重复扰动控制

本文针对不稳定的热工非自衡对象提出了一种控制方法,该方法对重复性扰动具有较突出的抑制能力。通过反馈补偿可以将含有积分环节的不稳定滞后过程IPDT模型补偿为二阶非最小相位对象。然后通过设计二阶系统的动力学通用控制器实现对IPDT模型的控制。同时,充分利用IPDT模型自身特性使系统对周期性重复扰动具有一定的抑制能力。仿真实验证明了该方法具有良好的控制特性和鲁棒性能。本文提出的方法结构简单,设计简便,容易在工程实践中推广应用。

一类非自衡系统的简化模型鲁棒预测控制

预测控制是基于模型的控制 ,从模型着手来提高预测控制系统的鲁棒性不失为一种简单易行的办法。鉴于脉冲响应模型具有简单易得 ,鲁棒性强的特点 ,利用阶梯化脉冲响应模型来作为预测控制系统的预测模型 ,对一类非自衡对象进行鲁棒预测控制器的设计。用这种阶梯化脉冲响应模型来拟和实际脉冲响应模型的办法 ,不仅减少了模型的参数 ,而且由于这种简化模型与对象响应的细节无关 ,进一步提高了模型的鲁棒性能。通过仿真研究 ,证明了本文设计的两种鲁棒预测控制器 (单步鲁棒预测控制器和扩展时域鲁棒预测控制器 )对对象模型失配和干扰有较强的性能鲁棒性和稳定鲁棒性。该模型的参数少 ,控制器设计简单 。