浊度大时滞过程的预测自抗扰控制器设计

待滤水浊度过程涉及复杂的物理、化学反应,具有明显的大时滞、不确定性和干扰多等特点,一直是制水行业公认的难控系统.针对其干扰多和不确定性特点,采用自抗扰控制来主动实时估计扰动并进行补偿;针对其大时滞特点,采用预测控制对输出提前预报来弥补大时滞系统中的信息不及时,从而得到一种既具信息预估又具主动补偿总扰动的预测自抗扰控制器.本文重点分析了预测自抗扰控制器的性能,给出了时滞系统在该控制器作用下的开环频率参数求取方法及简单实用的参数整定公式,最后将其与几种常见控制器进行了仿真比较.仿真结果表明:预测自抗扰控制器具有良好的抗扰恢复能力和设定值跟踪能力,且参数整定容易,具有简单、好用且有效等特点,为该控制器的工业化应用提供了积极的指导作用.

线性自抗扰控制参数整定鲁棒性的根轨迹分析

从极点配置和根轨迹的角度研究了二阶线性定常对象的线性自抗扰控制.提出一个新传递函数框图.基于该框图,将线性自抗扰控制的参数整定解释为闭环极点配置问题,控制器带宽、观测器带宽等参数的整定被看作开环极、零点位置的选择.建议用根轨迹法研究线性自抗扰控制的鲁棒性.通过分析根轨迹定性说明了观测器带宽可以等于控制器带宽,以及线性自抗扰控制对被控对象参数变化的鲁棒性.

浅谈工程控制的信息问题

工程控制论(engineering cybernetics)研究的不仅仅是控制,更是信息与控制的交叉.信息与控制密切相关,包括信息的选择和提取,等等.从信息的角度思考控制可以开拓思路,重新梳理"反馈"和"扰动"等工程控制的基本概念,深刻理解前人的发明创造和学术思想.韩京清先生二十七年前在本刊开创性地提出,在控制器的设计中用局部的过程信息取代全局的模型信息,从而解除控制理论中对模型的依赖,为控制理论的发展开辟了新的方向.工程实践表明,信息的选择和品质是关键问题,特别是扰动信息.以自抗扰控制为代表的二元设计,通过扰动概念的拓展和被控对象的去扰,为通用工业控制器的设计和标准化提供了新的路径,也为基于信息的工程控制论的发展提供了借鉴.从古代的指南车到现代的《工程控制论》和《自抗扰控制技术》,从人文到科技,从东方到西方,一个以信息为主线、以抗扰为核心的控制思想,不断地启发和鼓励我们:温故知新,自强不息.