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循环流化床锅炉床温GPC-PID控制 被引量:5
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作者 郭伟 陈琛 +2 位作者 陆振宇 周丽 郁振波 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第10期97-101,共5页
针对循环流化床(CFB)锅炉床温的大惯性、时变性和干扰因素多等特性,提出了一种基于PID的广义预测控制算法(GPC-PID)。GPC算法的控制律采用PID的形式,通过有限时域内的滚动优化,在线调节比例、积分和微分系数,以期达到性能指标的最优化... 针对循环流化床(CFB)锅炉床温的大惯性、时变性和干扰因素多等特性,提出了一种基于PID的广义预测控制算法(GPC-PID)。GPC算法的控制律采用PID的形式,通过有限时域内的滚动优化,在线调节比例、积分和微分系数,以期达到性能指标的最优化。同时,使算法变得简明,且较大地改善了GPC的控制性能,将其应用于CFB锅炉床温控制中,以仿真验证控制的有效性。结果表明,GPC-PID算法具有优良的设定值跟踪能力和较强的鲁棒性、适应性,具有良好的控制品质。 展开更多
关键词 CFB锅炉 床温控制 广义预测控制
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无人艇航迹跟踪GPC-PID串级控制 被引量:18
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作者 彭艳 吴伟清 +3 位作者 刘梅 国文青 李恒宇 谢少荣 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期245-248,共4页
水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)系统存在有大惯性、长时滞、非线性、难以建立精确模型等问题,易受海浪等外界干扰的影响,采用传统的PID控制难以达到良好的航迹跟踪控制效果。为了实现更好的控制效果,基于广义预测理论,将其与... 水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)系统存在有大惯性、长时滞、非线性、难以建立精确模型等问题,易受海浪等外界干扰的影响,采用传统的PID控制难以达到良好的航迹跟踪控制效果。为了实现更好的控制效果,基于广义预测理论,将其与PID控制相结合,设计了GPC-PID串级控制器,分别控制无人艇的转艏运动和操舵运动,并采用分离式控制方案,通过航向控制间接实现无人艇的航迹跟踪控制。从matlab仿真实验结果可以看出,GPC-PID控制器具有良好的航向控制与航迹跟踪控制效果,具有响应速度快,控制精度高,鲁棒性好,抗干扰能力强等优点。 展开更多
关键词 水面无人艇 航迹跟踪控制 gpc-pid串级控制器 分离式控制
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PID自动整定和阶梯式GPC在大型电站锅炉中的应用 被引量:19
3
作者 李俊 孙德敏 +2 位作者 魏衡华 邱雪峰 薛美盛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第18期45-48,共4页
将 PID自动整定和阶梯式广义预测控制 (GPC)同时运用到大型工业锅炉的重要控制回路(如汽包水位和主蒸汽压力 )中。使用 PID自整定可以在任何时候快速、有效地修改 PID参数 ;而阶梯式 GPC的应用则突破了以往 GPC等方案只用于小型锅炉的... 将 PID自动整定和阶梯式广义预测控制 (GPC)同时运用到大型工业锅炉的重要控制回路(如汽包水位和主蒸汽压力 )中。使用 PID自整定可以在任何时候快速、有效地修改 PID参数 ;而阶梯式 GPC的应用则突破了以往 GPC等方案只用于小型锅炉的控制、大型锅炉仅进行仿真或仅对过热蒸汽温度等回路进行控制的状况。针对在线计算的快速性要求 ,对 GPC进行修改 ,得到阶梯式GPC方法 ,使计算量比 GPC的递推算法大为减少 ,使之满足实际应用的要求。 2种方法均在某42 0 展开更多
关键词 pid自动整定 阶梯式gpc 大型电站 锅炉
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基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统研究 被引量:2
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作者 仇国庆 曹冬梅 +1 位作者 包俊杰 刘帅 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第11期243-246,共4页
针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进... 针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进行在线检测以实现自动灌浆控制和异常报警。设计了检测网络中的智能液位采集节点,并采用改进的GPC-PID算法,使控制器能够通过在线调整PID控制参数,从而实现泥浆的精确灌注使井口液位保持在正常范围内以平衡井内压力,保证钻井安全。仿真实验结果表明,改进GPC-PID算法比传统PID算法具有更好的控制品质。 展开更多
关键词 自动灌浆 无线传感器网络 液位检测 隐式gpc 增量pid
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基于GPC-PID的制冷系统过热度控制器 被引量:3
5
作者 赵敏 贾晓龙 《信息技术》 2014年第6期34-37,41,共5页
针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统... 针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统模型的纯滞后环节,基于广义预测控制的性能指标,根据Kuhn-Tucker条件,通过滚动优化策略自动整定PID控制器的参数。最后的仿真结果表明,与传统PID控制器相比,GPC-PID控制器超调小,响应速度快,具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 过热度控制 制冷系统 pid控制器 参数自调整
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FOPID-GPC算法在电厂过热蒸汽温度控制中的应用 被引量:2
6
作者 郭伟 程晓冲 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第3期37-41,共5页
为了克服在过热蒸汽温度控制中对象参数变化对控制效果的影响,将分数阶PID(FOPID)控制与广义预测控制(GPC)算法相结合,构成了分数阶PID型FOPID广义预测控制(FOPID-GPC)算法。该算法的参数设置与传统的整数阶PID广义预测控制算法的参数... 为了克服在过热蒸汽温度控制中对象参数变化对控制效果的影响,将分数阶PID(FOPID)控制与广义预测控制(GPC)算法相结合,构成了分数阶PID型FOPID广义预测控制(FOPID-GPC)算法。该算法的参数设置与传统的整数阶PID广义预测控制算法的参数设置具有一定的相似性,并增加了积分阶数和微分阶数2个可调参数,该参数的取值对控制系统的性能具有很大的影响。仿真结果表明,FOPID-GPC算法使控制系统具有超调量小、调节时间短、能够快速跟踪系统变化的特点,提高了控制系统动态性能,能够较好地将蒸汽温度控制在设定值附近。 展开更多
关键词 过热蒸汽温度 控制 FOpid-gpc 分数阶pid 调节参数
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凿岩机器人钻臂GPC-PID双模控制 被引量:1
7
作者 黄开启 王雷坤 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第11期104-107,共4页
为避免广义预测控制(GPC)起始阶段存在因所获信息少而对双三角钻臂造成的控制不稳定,以及计算中因矩阵不可逆而造成的数值病态,提出以GPC和比例—积分—微分(PID)控制为基础的双模式自适应控制策略。根据广义预测PID算法得出在线更新的... 为避免广义预测控制(GPC)起始阶段存在因所获信息少而对双三角钻臂造成的控制不稳定,以及计算中因矩阵不可逆而造成的数值病态,提出以GPC和比例—积分—微分(PID)控制为基础的双模式自适应控制策略。根据广义预测PID算法得出在线更新的自校正参数,以此参数是否在规定范围内为依据判定采用PID控制模式或GPC模式。仿真结果表明:所提出的双模控制策略可以有效降低广义预测控制起始阶段的不稳定现象,提高运行中的跟踪效果,同时也能保证计算发生病态时钻臂控制的正常运行。 展开更多
关键词 广义预测控制 比例-积分-微分(pid) 双模控制 自校正参数
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PID-GPC算法在高速列车横向半主动悬挂控制系统中的应用 被引量:1
8
作者 王骏 卿金伟 李海滨 《西南科技大学学报》 CAS 2010年第4期68-72,共5页
针对列车悬挂控制系统中控制器设计的复杂性,利用SIMULINK建立了17自由度的列车整车横向振动模型,引入了PID型广义预测(PID-GPC)半主动控制原理和控制策略,将半主动悬挂与被动悬挂在横向加速度、横向位移、横向振动速度以及平稳性上进... 针对列车悬挂控制系统中控制器设计的复杂性,利用SIMULINK建立了17自由度的列车整车横向振动模型,引入了PID型广义预测(PID-GPC)半主动控制原理和控制策略,将半主动悬挂与被动悬挂在横向加速度、横向位移、横向振动速度以及平稳性上进行比较分析,结果表明,采用PID-GPC半主动悬挂装置能有效抑制车体的横向振动,提高列车的运行平稳性和舒适度。 展开更多
关键词 高速列车 横向悬挂 半主动控制 pid-gpc
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基于简化GPC-PID的串级主汽温控制 被引量:2
9
作者 李小鹤 王东风 陈晓霞 《电力科学与工程》 2012年第12期14-20,共7页
以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广... 以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广义预测衰减序列简化思想应用其中,求取串联系统的GPC简化控制律。仿真结果验证了改进及简化算法的合理性和有效性。 展开更多
关键词 广义预测串联技术 gpc简化算法 gpcpid串级控制 主汽温系统
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基于GPC的增量PID算法改进及仿真研究
10
作者 邢照凯 刘吉臻 牛玉广 《现代电力》 2009年第4期80-83,共4页
针对广义预测控制(GPC)难以在DCS平台上应用的现状,有文献提出了一种基于GPC的增量PID算法。该算法利用多个常规DCS模块的组合实现了类似GPC的控制效果。然而该文献只讨论了针对一阶和二阶系统的增量PID算法,并且仿真对象的纯迟延较小,... 针对广义预测控制(GPC)难以在DCS平台上应用的现状,有文献提出了一种基于GPC的增量PID算法。该算法利用多个常规DCS模块的组合实现了类似GPC的控制效果。然而该文献只讨论了针对一阶和二阶系统的增量PID算法,并且仿真对象的纯迟延较小,对于大迟延的高阶对象并未进行算法设计和仿真。基于此,笔者对其进行了改进,提出了针对三阶系统的增量PID算法,并对某600MW超临界机组过热汽温被控对象进行了仿真。仿真结果表明,改进后的算法仍具有类似GPC的控制效果,其控制品质明显优于常规PID,并且鲁棒性较强。另外,该改进算法完全利用常规DCS模块实现,因此具有较高的应用价值。 展开更多
关键词 增量pid gpc 改进 DCS 鲁棒性 机组
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锅炉过热气温控制系统的PID与GPC仿真方案比较 被引量:2
11
作者 吴志明 范海菊 +1 位作者 李悦 张燕飞 《工业控制计算机》 2007年第11期33-34,共2页
利用PID与GPC两种控制方案对锅炉过热气温控制系统进行了仿真比较。结果表明:当大范围改变给定值或受外界环境(包括工况)太大扰动时,为达到控制要求需要及时修正PID参数;而GPC系统稳定性比较强,有很好的控制品质和系统动态品质,能适应... 利用PID与GPC两种控制方案对锅炉过热气温控制系统进行了仿真比较。结果表明:当大范围改变给定值或受外界环境(包括工况)太大扰动时,为达到控制要求需要及时修正PID参数;而GPC系统稳定性比较强,有很好的控制品质和系统动态品质,能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。 展开更多
关键词 预测控制 广义预测控制(gpc) pid 仿真 鲁棒性
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基于GPC-PID算法的汽车电子节气门控制系统设计 被引量:2
12
作者 沈刘晶 仇成群 《机械工程师》 2017年第4期59-60,共2页
提出了利用GPC算法与增量式PID算法相结合的方法对节气门控制系统进行优化,依据节气门数学模型建立True Time的电子节气门控制仿真模型。通过仿真实验,对超调量、稳态误差等指标进行分析,分析得到该设计能使系统具有相对较短的响应速度... 提出了利用GPC算法与增量式PID算法相结合的方法对节气门控制系统进行优化,依据节气门数学模型建立True Time的电子节气门控制仿真模型。通过仿真实验,对超调量、稳态误差等指标进行分析,分析得到该设计能使系统具有相对较短的响应速度、较小的误差、较高的稳定性,达到了电子节气门控制系统的设计要求。 展开更多
关键词 电子节气门 预测模型 gpc-PQ仿真
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Analysis of Robustness of PID-GPC Based on IMC Structure 被引量:1
13
作者 陈增强 毛宗星 +2 位作者 杜升之 孙青林 袁著祉 《Chinese Journal of Chemical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2003年第1期55-61,共7页
Proportion integral differential generalized predictive control(PID-GPC), a new type of generalized predictive control(GPC) is introduced, and its quality is analyzed with internal model control (IMC). A very importan... Proportion integral differential generalized predictive control(PID-GPC), a new type of generalized predictive control(GPC) is introduced, and its quality is analyzed with internal model control (IMC). A very important characteristic, which distinguishes GPC from ordinary IMC, and the robust effect are found. At the same time, a robust region is obtained according to the control laws, so that the defect that the robust analysis could be carried out only with stable models is overcome. It is verified that the robustness of PID-GPC is stronger than general GPC. 展开更多
关键词 process control internal model control predictive control
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自适应的时变比例增益的预测PID控制器 被引量:8
14
作者 刘斌 贾蓉 何召华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第3期431-435,共5页
为了利用PID控制获得先进的控制性能,将广义预测控制(GPC)用于PID参数的实时优化,在此基础上提出了一种新的基于GPC的自适应PID控制器的设计方法。该PID控制器具有时变的比例增益,并且PID控制器的设计利用了GPC的未来参考输入。因此,GP... 为了利用PID控制获得先进的控制性能,将广义预测控制(GPC)用于PID参数的实时优化,在此基础上提出了一种新的基于GPC的自适应PID控制器的设计方法。该PID控制器具有时变的比例增益,并且PID控制器的设计利用了GPC的未来参考输入。因此,GPC控制律能由设计的PID控制器精确实现。为使GPC控制器稳定地获得比例增益,采用了基于互质因子分解扩展的强稳定GPC,独立于利用标准GPC设计的闭环系统而重新设计GPC控制器,保证了闭环系统的稳定性。此外,利用递推最小二乘法对系统进行在线辨识,修正模型参数,增强了系统的抗扰性。以一阶时滞非最小相位系统为被控对象,在Matlab中对该设计方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 gpc pid 互质因子分解 比例增益 最小二乘辨识
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PID型广义预测控制在过热温控中的应用 被引量:15
15
作者 郭伟 王伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期251-253,共3页
在分析PID算法和广义预测控制算法的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导出改进的PID型广义预测控制算法(PIDGPC)。通过在发电厂的过热蒸汽温度串级控制系统中的仿真,在时域内分析PIDGPC算法控制器的参数选择对控... 在分析PID算法和广义预测控制算法的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导出改进的PID型广义预测控制算法(PIDGPC)。通过在发电厂的过热蒸汽温度串级控制系统中的仿真,在时域内分析PIDGPC算法控制器的参数选择对控制性能的影响,说明PIDGPC算法比基本广义预测控制算法具有更好的控制性能,具有较好的应用前景。 展开更多
关键词 广义预测控制 pid控制 时域 性能分析
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基于输出误差预测的模糊预测PID控制及应用 被引量:8
16
作者 李林欢 刘斌 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期826-830,共5页
针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由... 针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由递推最小二乘(RLS)算法得到,得到的模糊局部线性化模型作为每个时刻的受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型.结合广义预测控制(GPC)的思想和有限脉冲响应滤波器,提出了一类新型的模糊预测PID控制器的实现方法,解决了一般预测PID控制器设计当中对系统模型阶次的限制问题.仿真算例说明了该方法的有效性和实用性. 展开更多
关键词 输出误差预测 模糊预测pid 广义预测控制 有限脉冲响应滤波器
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自适应预测PID控制器在炉膛负压控制系统的应用 被引量:2
17
作者 董继先 李伟 +1 位作者 王孟效 汤伟 《轻工机械》 CAS 2010年第1期52-55,共4页
制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器,通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该... 制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器,通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该控制器具有响应迅速、鲁棒性好、自适应能力强等优点。 展开更多
关键词 自动控制 白泥回转窑 炉膛负压 广义预测控制 pid控制
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PID广义预测控制在分子蒸馏中的应用 被引量:2
18
作者 隋添翼 李云鹏 +2 位作者 于欢欢 张洋 许红岩 《长春工业大学学报》 CAS 2012年第2期135-140,共6页
通过改变广义预测控制(GPC)的目标函数,将PID控制与广义预测控制相结合,得到了具有PID算法结构的广义预测控制(PIDGPC)。建立了刮膜式分子蒸馏过程的数学模型,并将PIDGPC算法应用于该数学模型,仿真结果表明,PIDGPC明显改善了GPC算法的... 通过改变广义预测控制(GPC)的目标函数,将PID控制与广义预测控制相结合,得到了具有PID算法结构的广义预测控制(PIDGPC)。建立了刮膜式分子蒸馏过程的数学模型,并将PIDGPC算法应用于该数学模型,仿真结果表明,PIDGPC明显改善了GPC算法的超调、动态性能。 展开更多
关键词 广义预测控制 pid控制 分子蒸馏
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基于时域的分数阶PID广义预测控制算法改进及仿真 被引量:1
19
作者 郭伟 程晓冲 李涛 《电气自动化》 2011年第4期1-3,9,共4页
在分析FOPID(分数阶PID)算法和GPC(广义预测控制)算法的基础上,针对两种算法的不足,结合两种算法的优点,推导出了基于FOPID性能指标的改进的GPC算法FOPID-GPC算法,将GPC算法的性能指标通过FOPID构造出来。改进后的算法结合了FOPID算法... 在分析FOPID(分数阶PID)算法和GPC(广义预测控制)算法的基础上,针对两种算法的不足,结合两种算法的优点,推导出了基于FOPID性能指标的改进的GPC算法FOPID-GPC算法,将GPC算法的性能指标通过FOPID构造出来。改进后的算法结合了FOPID算法的优点,具有多个可调参数,稳定性较好。通过对工业实时以太网(EPA)实验装置的模型仿真,在时域内分析了PID型广义预测控制算法控制器的参数选择对控制性能的影响,说明了FOPID-GPC比PIDGPC和GPC算法的控制性能更好,为工程应用打下了较好的理论基础。 展开更多
关键词 分数阶pid控制 广义预测控制 FOpid-gpc 性能分析
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广义预测PID控制算法
20
作者 李晓祎 刘伟存 《科技信息》 2011年第25期I0173-I0174,共2页
本文根据广义预测控制(Generalized Predictive Control,简写GPC)与PID控制控制律结构的相似性,通过对广义预测控制性能指标函数中控制加权序列Qj(z-1)的配置给定,导出了具有PID算法结构的广义预测控制律。从而借助广义预测控制算法参... 本文根据广义预测控制(Generalized Predictive Control,简写GPC)与PID控制控制律结构的相似性,通过对广义预测控制性能指标函数中控制加权序列Qj(z-1)的配置给定,导出了具有PID算法结构的广义预测控制律。从而借助广义预测控制算法参数的递推关系链,自动优化整定PID调节参数,并实施广义预测PID控制。 展开更多
关键词 pid控制 广义预测控制 广义预测pid控制
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