基于模糊设定值加权IMC-PID算法的纸张定量控制

目的造纸机定量控制系统存在时滞性大、非线性和干扰多等困难,传统的PID控制动静态性能差,已无法满足越来越高的生产需求,为了减小纸张定量的偏差拟研究新的控制策略。方法在传统内模控制和内模PID(IMC-PID)控制的基础上,结合模糊算法,设计模糊设定值加权IMC-PID算法控制系统。该控制算法通过在线整定内模PID控制器比例作用部分的设定值加权系数,改善控制系统性能指标,并将该控制算法应用到纸张定量中,与传统控制算法进行对比。结果传统PID控制与内模PID控制相比较,基于模糊设定值加权IMC-PID算法具有良好的跟踪性和抗干扰能力等。结论基于模糊设定值加权IMC-PID算法可有效控制造纸机定量控制系统,能够明显提高系统的控制精度等性能指标。

时滞不稳定系统的模糊设定值加权PID控制

针对时滞不稳定系统,提出了一种基于模糊逻辑的设定值加权PID控制方法。采用以设定值跟随误差和误差变化为输入的二维模糊逻辑控制器来在线实时调整加权参数值,使系统获得更好的目标值跟踪特性。仿真实验结果表明这种方法具有较好的动态性能指标。

一种改进的Smith预估控制系统

提出一种改进的Smith预估器 ,在常规Smith预估器的基础上增加了两个控制器 ,内环控制器用来稳定积分和不稳定过程 ,反馈控制器对干扰进行抑制 ,并把主控制器设为设定值加权PI控制器。仿真结果表明 ,该方案不仅可行 ,而且在模型失配的条件下 ,控制品质比常规的Smith预估控制有很大的改善。

不稳定时滞过程的分数阶PI^λD^μ控制器设计

针对不稳定时滞过程,研究了一种基于设定值加权的分数阶PIλDμ控制器设计方法。首先采用比例环节构成内环反馈镇定不稳定时滞过程,然后基于等效的过程模型,依据设定值加权方法设计分数阶PIλDμ控制器,并进行了控制器参数整定。仿真结果表明:用此方法设计得到的分数阶PIλDμ控制器可以使系统获得良好的动态响应特性,干扰抑制特性以及克服系统参数变化的鲁棒性。

精馏塔时滞过程的分数阶PI~λD~μ控制器设计

本文针对精馏塔不稳定时滞过程,提出一种基于设定值加权的分数阶PI~λD~μ控制器设计方法。首先采用比例环节构成内环反馈镇定不稳定时滞过程,然后基于等效的过程模型,依据设定值加权方法设计分数阶PI~λD~μ控制器,并进行了控制器参数整定。仿真结果表明：分数阶PI~λD~μ控制器可以使精馏塔不稳定时滞过程系统获得良好的动态响应特性,干扰抑制特性以及克服系统参数变化的鲁棒性。

一种改进IMC-PID在发酵温控系统中的应用

发酵过程温度控制过程是典型的大滞后、强时变、非线性系统,传统控制方法难以获得满意的动、静态控制效果。针对这一问题,提出了一种改进的IMC-PID发酵过程温度控制方法。在传统IMC-PID方法的基础上,首先,依据系统的输入与输出信号确定误差e(t)和误差变化率ec(t),其次,利用专家经验获取系统的模糊逻辑规则,最后,采用模糊逻辑算法对IMCPID的比例加权参数进行在线实时修正,实现发酵过程的温度控制。仿真结果表明,所提方法能够对发酵过程温度进行有效控制,与传统IMC-PID控制相比,系统的抗干扰性和跟踪特性得到显著改善。

Performance enhancement of IMC-PID controller design for stable and unstable second-order time delay processes

An IMC-PID controller was proposed for unstable second-order time delay system which shows the characteristics of inverse response(RHP zero). A plot of Ms versus λ was suggested to calculate the suitable tuning parameter λ, which provides a trade-off between performance and robustness. Six different forms of process models were selected from literature to show the applicability of the present method. Performance of controller was calculated by ITAE and total variation TV and compared with recently published tuning rules. Undesirable overshoot was removed by using a set-point weighting parameter. Robustness was tested by introducing a perturbation into the various model parameters and closed-loop results show that the designed controller is robust in the case of model uncertainty. The proposed method shows an overall better closed-loop response as compared to other recently reported methods.

针对水轮机调节系统非最小相位的混合控制策略

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统,为抑制其右半复平面零点所造成的负调,提出一种二自由度内模控制(IMC)—比例—积分—微分(PID)控制和模糊逻辑设定值加权的混合控制策略。基于内模控制设计的二自由度PID控制器不但能够减小负调,而且可以独立调节系统的目标跟随特性和干扰抑制特性,引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益,从结构上有效抑制负调的产生。仿真结果表明,该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。