Robust tuning method for modified smith predictor

A robust tuning method for ο^Astroem＇s two-degree of Freedom Modified Smith Predictor （MSP） is proposed, and it can achieve the fast setpoint and load disturbance responses independently. The tuning rules may meet the requirements within a certain delay margin according to the robustness theory. The simulation results illustrate that the tuning method is efficient compared with other controllers. Finally, the MSP controller is applied to the 15L batch fermentation system for controlling the temperature in bioreactor, and the experiment results further verify that the robust tuning rules may achieve good performance.

基于深度强化学习改进的Smith预估器温度控制

针对牛粪发酵过程具有惯性大、时滞性、参数变化非线性的特点,提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)改进Smith模糊PID控制器的温度控制方法。首先,针对传统模糊PID不能对时滞系统有效控制的问题,建立Smith预估模糊PID控制器。其次,使用DDPG算法改进温度控制器,对设计的智能体进行离线训练。最后,通过仿真对所设计控制器进行实验验证。实验结果表明:DDPG改进的Smith模糊PID控制器能有效消除时滞对温度控制的影响,减少超调量和误差,且能避免被控对象参数随时间变化产生动态偏离时造成的系统不稳定。

Smith预估补偿与积分分离PID在供热控制系统中的应用

针对供热控制系统时延性较大、传统PID策略控制精度不高、易产生超调与静态误差等问题,提出了一种史密斯(Smith)预估补偿与积分分离PID相结合的供热系统控制策略。首先,设计了供水温度控制系统的Smith预估补偿器,以降低热惰性因素对控制性能的影响;其次,给出了积分分离策略,用于消除静态误差;最后,将Smith预估补偿器与积分分离PID在PLC控制系统中进行部署调试,并进行实践研究。实践证明,Smith预估补偿与积分分离PID相结合的控制策略能最大限度地减弱大时延对供热系统的影响,有效提升系统的控制精度与控制性能。

自适应Fuzzy-Smith-PID控制器在加热炉温度控制中的研究与仿真

以箱式加热炉为研究对象,针对PID控制在温度控制中存在滞后和时变性的缺陷,提出一种带有Smith补偿环节的新型模糊PID控制方案,利用MATLAB实现仿真。由仿真结果可知,相比Smith控制和模糊控制,改进后的系统精度更高,抗干扰性和鲁棒性增强,系统过渡过程较为平稳,整体控制效果理想,具有良好的推广价值。

基于Smith预估模糊PID的氨法脱硫控制策略

氨法脱硫系统存在滞后大、非线性和实时负荷跟踪性差等问题。针对该问题设计的Smith预估控制器通过补偿延迟时间提高了系统的实时性。但通常采用试凑法来设定系统中的PID(Proportion Integral Differential)参数,导致系统稳定性较差。文中提出模糊PID参数自适应整定控制方法,通过模糊控制器求得PID的3个参数的调整值,自适应地调整PID参数,将SNO_(x)的浓度控制在预设值附近。与传统阶跃信号判断控制效果不同,文中所提方法以实时的负荷数据来进行模型仿真,数据仿真结果也证明了Smith预估模糊PID控制器的可行性。系统稳定时SNO_(x)浓度与预设值的误差在0.5 ppm以内,缩短了调节时间,表明所提方法改善了氨法脱硫控制系统的实时跟踪性,实现了快准稳的脱硫控制性能。

基于Smith预估器的PCR仪时滞温控系统

为了解决聚合酶链式反应(PCR)仪温度控制中的纯滞后问题,在试验数据的基础上,基于Matlab搭建仿真模型.仿真结果表明,加入Smith预估补偿环节可以较好地解决纯滞后效应带来的积分累积问题.将仿真得到的方法移植到实际的控制中,可获得良好的控制效果.最后提出添加一个比例-积分-微分(PID)控制器的改进算法,用以解决Smith预估控制算法中鲁棒性不强的问题.

基于Smith预估器的换热器温度控制系统的研究

针对换热器温度控制系统的大时滞问题,提出了一种Smith预估控制器的设计方法,并由MCS51微机系统实现。认为该方法能有效克服大纯滞后对控制系统稳定性的影响。计算机仿真与实验研究表明,其控制效果明显优于常规PID控制,非常适用于换热器的温度控制。

模糊Smith智能温度控制器的设计与仿真

结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制的优点,提出了模糊Smith智能控制方法。用模糊控制方法设计了改进型Smith预估器的滤波时间常数,并制定了其整定规则和参数的模糊自适应调整机构。仿真研究表明,模糊Smith智能控制能改善参数时变的纯滞后系统的控制性能,提高系统控制时的鲁棒性与自适应性。

基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统

针对火电厂主汽温被控对象大滞后、大惯性、模型不确定,采用常规的串级PID控制难以获得良好控制效果的特点。结合模糊理论与Smith预估技术,提出了基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统,即采用Smith预估内回路广义被控对象,以模糊自适应控制器对预估后的广义被控对象进行控制。该控制系统容易实现,对工况变化具有良好的自适应性。对某主汽温系统5种工况进行仿真,结果表明该控制方案具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该控制方法在现有的集散控制系统和现场总线控制系统中容易实现,不需要增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。

模糊自适应Smith预估控制及其应用

为了改善具有时变及大纯滞后系统的控制品质,本文提出了一种模糊自适应Smith预估控制方法,此方法将模糊控制、自适应及Smith预估控制之长处综合在一起,在一定程度上弥补了上述三者各自的不足,通过仿真和在窑温控制中实时运行,取得了满意的效果。

主汽温的改进型神经网络辨识Smith预估器

针对超临界机组主汽温对象具有的大惯性、大滞后和非线性等特点,提出了一种基于BP神经网络辨识的改进型Smith预估方案。采用改进的Smith预估器克服主汽温对象的大滞后特性,并通过神经网络辨识来改善Smith预估控制器对模型精度的依赖,提高其抗干扰能力。通过对超临界机组主汽温对象在不同工况下的仿真,表明该系统对于对象特性变化有较好的适应能力,在动态品质、鲁棒性等方面都明显优于常规Smith控制方案。

Smith预估控制在波峰焊温度控制系统的应用

针对波峰焊机温度控制系统的滞后、惯性等属性,以及波峰焊机不允许有较大的超调量,使传统控制算法的控制效果不理想这个问题,在建立波峰焊机数学模型的同时,采用Smith预估器的积分分离控制算法,较好地解决了滞后效应带来的积分累计问题。实验结果表明,该控制算法可使波峰焊机温度控制系统的超调量小,稳态精度高,具有良好的控制效果。

串级与Smith预估补偿相结合的控制系统仿真研究

针对副回路中包含大滞后过程的串级控制系统控制质量不佳的问题 ,提出将串级控制与Smith预估补偿控制相结合的控制策略 .介绍了串级 -Sm ith混合控制系统的结构及仿真实验 .仿真结果表明 ,这种混合控制系统不仅具有较好的控制效果 。

基于模糊免疫PID-Smith自适应控制算法的研究

针对缺乏精确模型的生物发酵过程中温度的大滞后过程,传统的PID难以达到满意的控制效果.基于专家系统的模糊控制能对一些非线性、模型不是很精确的系统进行控制,在一定程度上能够克服大滞后给系统带来的不利影响,然而模糊控制对延迟时间较大的系统进行控制时容易产生振荡.针对生物发酵过程大滞后系统,本文采用非线性划分的模糊语言变量的模糊免疫自适应Smith控制方案,该方案中自适应Smith预估器能很大程度改善系统的控制品质,增强系统的鲁棒性和抗扰性.非线性划分的模糊语言变量的模糊免疫控制能提高系统的响应时间及其控制精度.两种方法结合,较好利用了非线性划分的模糊语言变量的模糊免疫PID与自适应Smith预估控制的优点.仿真结果表明,基于模糊免疫PID的Smith预估器控制的有效性.

改进型Smith-专家PID算法在烘缸温度串级系统上的应用

针对少烘缸或单烘缸纸机的干燥过程具有滞后大、惯性大且非线性的缺点,提出专家PID结合Smith预估器的算法,设计了少烘缸纸机或单烘缸纸机的烘缸温度和蒸汽流量串级控制系统。主控制器是改进的专家PID控制器,利用基于专家经验的知识库在线调整PID参数;对主回路采用改进型Smith预估器,以克服纯滞后对系统稳定性的影响,也解决了Smith预估器对数学模型精确要求的问题。利用MATLAB进行仿真,结果表明:改进型Smith-专家PID算法具有良好的控制品质,具有超调小及响应速度快等动态特性。

改进的模糊Smith串级主汽温控制仿真研究

针对电厂主汽温被控对象大惯性、大迟延和时变的特点,提出一种带Smith预估器的模糊PID串级控制系统。主回路采用含有滤波作用的改进的Smith预估器实现对迟延的补偿,降低了Smith预估器对模型精度的要求。结合模糊控制良好的非线性优点,主控制器采用模糊自整定PID控制器,对PID参数在线进行调整。仿真实验表明,该控制方法在正常工况和参数变化的情况下,超调量和调节时间等方面都有所改善,提高了控制系统的鲁棒性和抗干扰能力。

基于专家PID和模糊PID的双模态改进型Smith预估器在苛化工段的应用

针对碱回收过程中苛化温度滞后时间长、惯性大及非线性的特点,结合专家PID和模糊PID智能算法,设计了专家/模糊双模态改进型Smith预估控制系统。根据温度的偏差选择专家PID或模糊PID控制器,来提高准确性和快速性。最后仿真和实际应用表明,改进型Smith预估控制系统可有效抑制滞后时间长对系统稳定性的影响,控制效果良好。

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。

基于Smith预估控制和组态技术的锅炉内胆温度控制

本文针对锅炉内胆的水温控制,设计了以单片机为控制器的控制系统,主要完成了铂电阻温度采集电路、可控硅加热电路以及过零检测等硬件电路的设计,采用了Smith预估控制算法,同时为增加系统受到的负荷干扰的补偿作用和减少对模型的依赖程度,对Smith预估器控制算法在结构上进行了改进。设计了系统的远程组态监控,在组态环境里对系统进行调试。MATLAB仿真和组态调试结果表明:控制性能指标明显优于普通PID控制,同时系统的抗干扰能力有了大幅度的提高,设计的效果较为理想。

Smith预估控制策略在AGC系统中的应用

介绍一种新型的ＡＧＣ系统——Ｓｍｉｔｈ－ＡＧＣ系统。给出系统结构；对控制器自适应增益算法进行了推导；对系统稳定性进行了分析并给出Ｓｍｉｔｈ－ＡＧＣ系统稳定的充分必要条件。该ＡＧＣ系统已用于本钢冷连轧机；统计分析表明，成品相对厚差精度优于±１％。