灵敏度约束的自整定最优比例积分控制器

针对一阶延时(FOPDT)模型,考虑到阶跃负载的干扰,以最小化时间乘绝对误差积分或最大积分增益为目标,利用数值优化运算获取比例积分控制器参数。在过程惯性时间与时滞时间之比的大范围内,通过寻优数值拟合出控制器参数调整公式。最后,用双通道继电器闭环测试获取过程信息,建立近似的一阶延时模型来自动整定控制器参数。仿真结果证明了此方法的有效性。

两种阶跃响应辨识算法的应用对比与实现

以系统阶跃响应测试数据为依据,针对存在滞后对象的传递函数模型,在开环状态下引入两种使用最小二乘法实现的辨识方法。同时,利用两种算法对不同的控制对象进行模型辨识,验证了两种辨识方法具有较高的辨识精度及方法的可行性,为工业应用提供了有力的理论依据。

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。

基于PID参数整定的线性自抗扰控制参数整定

线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)是不依赖于被控对象的数学模型,在工业过程中具有极大的应用前景,LADRC参数整定是其在工业过程中能否应用的重要环节.鉴于实际工业控制中大都采用PID控制器,通过对二阶LADRC结构与其状态观测器的传递函数进行分析,得到二阶LADRC与PID控制器具有较强的联系,且LADRC比PID有着更好的控制性能.提出一种通过现有PID参数直接得到LADRC参数初始值的方法,以达到更好的控制性能,并基于一阶惯性加时延模型,得到将现有PID整定方法转化为二阶线性自抗扰控制参数整定方法.最后通过基准系统仿真表明所提出方法的有效性.

一阶线性自抗扰控制的整定

线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)是解决系统外部不可测扰动和内部未知不确定性的一种新型控制方法。其精髓是将系统的不确定性转化为一个可观测的状态,利用扩张状态观测器进行实时估计,并用状态反馈控制率实时进行补偿。在满足鲁棒度策略和时间乘平方误差积分的约束条件下,首先针对一阶惯性加迟延模型提出了一阶LADRC的整定公式,然后通过典型的基准系统和温度控制实验,对整定公式进行测试,最后与常规的SIMC(simplified internal model control)-PI(proportional-integral)整定方法进行性能比较。仿真结果证明了该一阶LADRC整定公式的可行性,拓展了其在工业控制领域的应用。