多模型调度Smith预估算法的湿化器管路温控方法

医用湿化器的管路温度控制是一个具有滞后性、大惯性且模型参数随流量变化的非线性变结构系统,难以采用单一结构的控制算法来实现高品质的动态性能控制。针对这一难题,提出基于多模型结构调度的Smith预估控制方法,该方法在流量平衡点处采用模型调度的方法进行控制器设计。实验测试证明多模型调度的史密斯预估算法适用于不同设定温度在不同流量模式下的管路温度控制,提升了控制系统的动态性能和鲁棒性。

基于Smith模糊PID控制的固体电蓄热供热温控系统研究

固体电蓄热供热的温控系统存在滞后性,导致系统响应缓慢,抗干扰能力和能源利用率大大降低。为了解决这一问题,以某高校的固体储能供热示范工程为基础,提出了采用基于Smith模糊PID控制的方法对温控系统进行控制。实验结果显示,该温控系统的控温精度可达到±0.8℃,调节时间缩短了5 min。分析结果表明,与传统的PID控制方法相比,这种控制方法能够更有效地减小控制过程中的扰动影响,显著缩短调节时间,使系统更快进入稳定状态,有效克服了传统大滞后系统对稳定性的不利影响,温控效果优于传统PID控制。

基于继电辨识的Smith预估控制算法的应用

本文将继电辨识与Smith预估控制相结合 ,利用继电辨识获取控制对象的Smith预估模型 ,实现对纯滞后对象的智能控制。仿真和实时控制结果表明 ,这种控制策略获得了很好的控制品质 ,是实现自动型工业控制器的有益尝试 。

新型SMITH预估控制算法在主汽温控制系统中的应用研究

大机组汽温控制对象具有大延时、大惯性的特性,采用常规和简单的控制方式难以取得满意效果。文章介绍了一种应用新型SMITH预估控制算法调节火电厂主汽温控制系统的设计方案,阐述了新型SMITH预估控制算法的原理、系统控制策略及结构,并在软件环境下对该系统与采用传统SMITH预估控制算法的控制系统进行了仿真比较。仿真结果表明,基于新型SMITH预估控制算法的主汽温控制系统能够克服大滞后、大惯性的系统特性,具有较强的抗内、外干扰和对象变化适应能力。

基于Smith预估与仿人智能的反应釜温度控制设计与仿真

反应釜是一种典型的大惯性、大滞后系统,其温度不易控制。针对这类时滞系统将仿人智能算法与Smith预估算法结合,其中Smith预估算法通过引入预估器可以补偿时滞环节,仿人智能算法可以识别误差的各种特征并做出相应的决策,实现多模态灵活控制。二者结合用于反应釜温度控制,经MATLAB仿真显示,该方法相比传统PID算法其控制效果有显著地提升。

一种基于改进的模糊Smith控制主动队列管理算法

针对网络中传输延时给拥塞控制带来不利影响,而现有算法过于依赖精确模型的弱点,提出将模糊控制与改进的Smith预估补偿相结合的设计用于与TCP连接的主动队列管理算法.通过改进的Smith预估补偿器对时延进行预估补偿,使得对TCP的拥塞控制更加及时;而模糊控制器无需被控对象的精确数学模型即能实现良好的控制,可以克服Smith预估补偿依赖精确模型的缺点.两者的结合对于时滞网络的控制可以达到优势互补的作用.最后通过仿真验证了方法的有效性.

自组织Fuzzy┐Smith控制算法及其应用

介绍一种自组织Ｆｕｚｚｙ－Ｓｍｉｔｈ预估控制算法，此算法将自组织Ｆｕｚｚｙ控制算法、Ｓｍｉｔｈ预估控制算法之优点综合在一起，是一种结构简单、实现方便、性能优良且易于理解的算法，适用于具有时变及大纯滞后的系统。通过仿真和在应力冻结箱控制中实时运行。

用S7-200 PLC实现Smith预估控制

经典控制论中,对纯滞后生产过程的控制一般采用Smith预估控制算法;Smith预估控制算法基于系统辨识,由辨识结果Gp(s)e-τs设计预估控制补偿器Gp(s)(1-e-τs);采用Padé算法的一阶近似式逼近e-τs,利用S7-200 PLC实现Gp(s)(1-e-τs);实践证明,控制效果优于分段PID的控制效果;对整个实现过程给予阐述。

具有大纯滞后系统控制算法的研究

针对具有大纯滞后的系统,分析了Dahlin算法和Smith预估算法的原理,讨论了两者内在联系。经分析发现,在特定条件下,它们是完全等价的,都对纯滞后系统有补偿作用,并通过数字仿真证实了这一点。

基于两种算法的烘丝机PID控制器设计

烘丝机具有较大的热惯性、滞后时间大,且τ/T>0.5,普通的PID控制难以满足要求。在分析SH623烘丝机工艺过程的基础上,用实验的方法建立了数学模型,基于Smith预估算法、Dahlin算法分别设计了系统的PID控制器,在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究。结果表明,Dahlin算法具有设计简单,调节方便(只需调节一个参数),跟踪调节性能好等特点,且在模型失配时,具有良好的稳定性和鲁棒性,对于大时滞系统是一种比较实用的控制方法。

基于STM32的恒温水浴温度检测与控制系统设计

针对石油产品运动粘度检测中恒温水浴温度的测量与控制,提出了一种基于PT100测温和高精度控温的系统,搭建了系统的硬件电路和设计了系统软件,并进行了实验验证;该设计采用STM32F407作为主控处理器,PT100传感器测量温度,三线制调理电路消除测量误差,24位A/D芯片进行A/D转换,12864液晶进行实时显示,并具有语音功能;测温部分采用查表与分段数学建模相结合的方法,能够计算得出较精确的温度值,由于在化工领域的温度控制中,被控对象具有纯滞后的特点,系统中控温部分采用PID算法和Smith预估算法相结合进行控制;实验表明,该系统温度测量精度可在0~100℃范围内达到±0.1℃,控制精度绝对误差不超过0.1℃,能够达到设计要求。结合了Smith预估的PID算法动态响应迅速,超调量小,稳定性好,明显优于普通的PID算法。

时滞系统的计算机嵌入式控制方法

为提高时滞系统的控制精度,采用一种计算机嵌入式控制方法,结合Smith预估算法和PID控制算法设计了一种控制策略,通过预先判断系统动态性能,并及时反馈到PID控制器,实现了控制器参数的在线整定。详细讨论了嵌入式系统的设计与实现方法,创建了完整的嵌入式控制系统软件平台,该平台可用于解决工业控制系统的滞后问题。仿真结果表明:Smith预估算法能够减小系统超调量,提高响应速度。

家庭药箱温湿度自动调控系统的设计

目的 :针对药箱对温湿度精度要求高的特点,设计一种家庭药箱温湿度自动调控系统。方法 :该系统主要由单片机控制电路(STM32F103)、步进电动机驱动器(DRV8834)、温湿度传感器(DHT11)、半导体制冷片(TEC)、微型加湿器、微型抽湿机、显示触摸屏和电源组成。通过将温湿度传感器所测量的温湿度数值反馈到主控制芯片,利用数字PID(proportion-integration-differentiation)算法及Smith预估算法计算相关参数,实时进行脉冲宽度调制(pulse width modulation,PWM)来控制步进电动机驱动器的使能,从而驱动半导体制冷片、微型加湿器及微型抽湿机,对药箱内的温湿度进行实时调控。结果:该系统可将药箱内环境的温湿度实时自动调节到设定范围,温、湿度可设定范围分别为0~50℃、20%~90%。结论:该系统满足了药物存放环境对温湿度的严格要求,使药物的疗效得到了有效的保证,实用性较强。

船舶柴油机缸套冷却水自动控制系统研究

船舶柴油机缸套中的冷却水系统稳定性直接影响柴油机性能与使用寿命。目前远洋船舶的冷却水系统主要为中央冷却系统,具有较强的非线性与时滞性,在温度控制过程中会出现一定的超调问题,影响柴油机正常工作。本文设计了一个以DSP处理器为核心控制装置,以Smith预估补偿算法与PID控制器相结合的方法作为智能控制系统,解决了船舶柴油机冷却水温度控制中存在的时滞性问题,能够对被控对象进行在线控制与实时监测。

闸瓦热处理工艺控制系统

针对合成闸瓦热处理过程中调整次数多且间隔时间长,各升温梯度所用时间难以控制等问题,兰州车辆修配段提出对TDL型恒温干燥箱进行自动化改造。本设计以单片机ADμC812为控制核心的温控系统硬件电路。实现了对热电偶冷端补偿、非线性的硬件校正和过零触发PWM脉宽调功控温。本设计还采用了改进Smith预估补偿—积分分离分段式抗饱和PID控制算法,较好的解决了热处理温度控制的难题。

大时滞不确定系统的无模型自适应控制

本文将不依赖于被控对象数学模型的无模型自适应控制理论应用到大时滞不确定系统之中,提出基于无模型自适应控制理论的改进Smith预估算法。

微光可靠性检测系统高低温箱温度控制仿真研究

针对微光瞄具可靠性检测系统中高低温箱的温度特性,分析研究几种常用温度控制算法的不同适用环境。鉴于本温控系统纯滞后等特点,主要研究Dahlin和Smith预估两种常用控制算法的控制效果,通过MATLAB中的Simulink功能仿真得出控制曲线,比较两种算法的优缺点,选择更适合本系统的控制算法,对提高控制效率具有重要意义。

煤矿井下遥感式激光甲烷检测仪温度影响试验研究

通过对遥感式激光甲烷检测仪测量原理的分析,采用半导体制冷器温控技术,结合带有Smith预估算法的模糊PID温度补偿算法,探究了遥感式激光甲烷检测仪对温度变化的抗干扰性能,并进行试验验证。结果表明:温度补偿优化前,样品在0~40℃环境温度条件下测量最大相对误差达到13.98%,且随着温度上升,相对误差呈增大趋势;采取了温度补偿技术措施后,样品测量的最大相对误差仅为3.91%,测量精度得到显著提升。

纯滞后控制系统的补偿及其MATLAB仿真

本文针对具有纯时间滞后的系统,分析了常规PID算法、Dahlin算法和Smith预估器的各自特点,提出了利用Smith预估器补偿时间滞后和按Dahlin算法原理进行滞后补偿,经仿真得出Dahlin、Smith预估算法针对大时间滞后系统上具有常规PID算法不可替代的优势。结果表明,所提出的大林、史密斯控制具有更好的稳定性,对于大时间滞后系统是一种比较实用的控制方法。