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。

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 .

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。

非自衡系统和不稳定系统的预测函数控制

针对非自衡系统和开环不稳定系统,结合预测函数控制、串级调节和PID控制三者的优点,提出了一种PFC—PID控制策略:内回路采用PID控制使对象稳定且快速消除内扰,外回路采用PFC控制,PFC的强鲁棒性保证了在对象特性变化的情况下仍然获得良好的调节品质。仿真结果显示了该控制策略的有效性。

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.

一类非自衡过程预测PID控制器的设计及鲁棒稳定性的分析研究

针对一类非自衡过程,为了提高系统的整体性能,提出了预测PID控制器的设计方法;利用Kharitonov定理和边缘理论分析此系统在参数不确定情况下输入、输出的鲁棒稳定性,并给出了系统保持稳定的最大过程参数区间。仿真结果表明,当过程参数偏离标称值时,此预测PID控制器的设计方法能够使系统保持很好的鲁棒稳定性,是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器。

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。

多周期非自衡系统预测控制研究

为使预测控制能够运用于具有不同输出周期的多变量非自衡系统,对这类特殊系统和一般预测控制算法进行了研究,提出了基于多周期的多变量非自衡预测控制,并通过对环境试验设备温度湿度控制系统的仿真实验,证实了此算法的有效性和实用性。

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。

一类非自衡化工过程的最优控制

对控制能量存在约束时一类模型不确定非自衡化工过程的最优控制问题作了探讨。首先针对控制对象的标称模型应用谱分解最小化一个包含跟踪误差和控制能量在内的积分平方性能指标,导出一个控制能量约束条件下的最优控制律;然后再针对模型不确定性应用谱分解最小化实际系统性能和标称性能在整个频段上的方差,得到一个鲁棒控制器的设计方法,可使系统的标称性能对模型误差具有最优的鲁棒性。

一类非自衡大时滞系统的模糊-Smith预测控制

提出了一种基于非自衡加大纯滞后过程的模糊-Smith预估控制器的结构形式。仿真实验表明,这种控制器具有良好的性能,且对于时滞参数大范围变化的系统具有良好的鲁棒性。

非自衡系统的动态矩阵控制

针对非自衡对象，提出了一种简便的改进ＤＭＣ算法。

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。

非自衡化工生产过程的PID控制解析设计

针对非自衡化工过程难以控制及所得控制器参数调节无规律可循的问题,为提高过程控制品质,通过设计跟踪给定值控制回路和抑制干扰控制回路来实现非自衡化工过程的控制;利用最优控制理论、Taylor近似,设计得到的跟踪给定值控制器和抑制干扰控制器其PID参数可解析给出,每个控制器只有唯一的调节参数且两个回路的参数调节相互独立,最后定性分析了闭环控制系统的稳定性,仿真结果表明基于该控制系统可有效实现非自衡化工过程的控制。

针对非自衡对象的蝎子控制算法研究

针对低增益非自衡被控对象,具有简单控制结构的蝎子控制算法体现了良好的控制效果。应用Popov判据对工程蝎子算法的稳定性进行分析,给出了系统渐近稳定的充分条件。并且根据稳定裕度的概念提出新的控制器经验整定公式,参数选取更加形象直观,具有工程意义。仿真结果和应用实践都表明了该控制算法良好的动态特性和参数整定公式的有效性。

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 。