循环流化床锅炉燃料——床温控制模型研究

循环流化床锅炉是一个分布参数、非线性、时变、多变量耦合对象。很难建立起精确的数学模型,这里通过对循环流化床锅炉燃烧动力学特性、流体力学特性与传热传质特点的分析,忽略次要因素,抓住主导因素,从理论上推导出给煤量—床温控制模型,仿真实验表明,模型能够正确反映出燃料量变化对床温的影响,为实际运行中对燃料量的调整提供理论依据。

多层分布式先进控制软件及其应用

针对现有先进控制软件产品存在的集成度低、开放性差、可重用程度低等问题,提出了一种多层分布式软件设计模式.以先进控制软件的研究开发与应用实施为主线,介绍了多层分布式先进控制软件的设计原理、体系结构和特点,并给出其界面层、业务层、数据层和接口层的具体实现技术和方法.该软件在某石化芳烃厂芳烃抽提装置抽余液塔的实际应用效果验证了软件的有效性和可行性.

基于神经元控制的网络时延补偿策略研究

针对网络控制系统(NCS)中的不确定时延问题,在分析循环服务网络和随机争用网络的时延特性的基础上,提出了一种基于神经元控制器的时延补偿策略。该策略用神经元控制代替常规PID控制,无需建立网络控制系统的精确模型,利用神经元良好的学习能力来克服网络控制系统中不确定时延的影响,并对循环服务网络和随机争用网络这两类网络进行了仿真实验研究。仿真结果表明该策略能保证网络控制系统的良好性能。

以太网在工业应用中的实时特性研究

总结了以太网实时问题的研究现状,以工业控制过程为背景,分析了以太网端到端的通信延迟并给出计算方法.通过仿真实验,讨论了在同时、随机、调度三种信息发送方式下,标准以太网和快速以太网的实时特性.研究表明,快速以太网的实时能力明显优于标准以太网;在网络负荷低时调度发送方式的实时性能最优,但存在明显的频率转折点;在网络负荷饱和时三种信息发送方式的实时性能没有显著差别.

基于多模型的自适应预测函数控制

作为第三代模型预测控制算法,预测函数控制已经在线性系统控制中取得了很好的效果,但应用于非线性对象还有一定局限性.针对现实中大量存在的非线性过程,提出了基于局部模型设计的预测函数控制器加上模型切换算法的多模型自适应预测函数控制器.通过计算机仿真应用于连续发酵过程,表明基于多模型的自适应预测函数控制器比常规的预测函数控制器具有更好的控制效果.

基于有限容量库所的离散事件系统的Petri网控制器综合——第1部分(英文)

针对由Petri网建模的离散事件系统 ,提出了一种新的控制器设计方法 .控制器是基于有限容量库所的概念构造而成的 ,并使被控对象在给定的一组线性不等式约束下运行 ,而给定的线性不等式约束是定义在库所标识上的 .控制器的综合利用了有限容量库所Petri网转换为 (普通 )无限容量库所Petri网的技术 .针对约束的不同情况 ,给出了相应的Petri网的控制器的设计方法 .

新型模糊预测PID控制在pH中和过程中的应用

利用自适应学习算法及模糊推理方法在线修正pH过程所得的局部线性化模型,同时基于广义预测控制(GPC)的思想和离散PID算法的相互关系,提出了一种以预测控制这类先进控制方法为思想,以经典PID控制为实现的新型控制器。其中,控制器的参数通过GPC与PID的相互关系递推计算得到。仿真研究表明本文所提出方法的可行性和有效性。

具有方差和极点约束的不确定系统鲁棒H_∞输出反馈控制

针对一类具有范数有界不确定性的连续系统和二次矩阵不等式区域,考虑系统具有方差和区域极点约束的输出反馈控制器设计问题．为此首先导出闭环系统区域稳定的充分必要条件．然后用线性矩阵不等式方法给出输出反馈控制器存在的一个充分条件．在此充分条件下闭环系统是鲁棒区域稳定的且具有H∞性能以及当干扰为白噪声信号时其稳态状态方差有限．接下来用矩阵分解方法给出输出反馈控制器增益矩阵的求解过程．最后通过一个仿真实例说明本文所提出的控制器设计方法的有效性．

不确定T-S模型的D-域极点约束鲁棒控制

对于具有两类不确定性的Takagi-Sugeno模糊非线性模型,运用二次稳定思想,提出使闭环系统的极点在各种允许的不确定性下始终在复平面上某个二次矩阵不等式区域D中的一个充分条件.基于这一条件和并行分布补偿技术,用线性矩阵不等式方法,设计全局鲁棒D-稳定控制器.最后通过质量弹簧阻尼系统给出了所述设计方法的仿真示例.

基于有限容量库所的离散事件系统的Petri网控制器综合——第2部分(英文)

FCP方法的基本思想已在第一部分作了介绍 .第二部分给出了离散事件系统在最一般情况下约束的Petri网控制器的设计方法 ,并证明FCP方法是最大容许控制的 .此外 ,已有文献里的自动导航车辆协调系统的例子将被用来说明FCP方法所具有的优点和特点 .

对角CARIMA模型多变量广义预测控制器系数直接算法

为了简化多变量广义预测控制MGPC的设计与实现,提出了对角CARIMA(Controlledautoregressiveintegratedmovingaverage)模型MGPC控制器系数的直接求解方法.利用多变量对角CARIMA模型直接递推得到了非常简洁的MGPC控制器,控制增量等于控制器系数与设定值、过程输入输出历史数据、模型预测误差历史数据的乘积,控制器系数只与模型参数和设计参数有关,控制器系数维数只由模型结构参数决定.避免了Diophantine方程的求解,减少了在线计算量,简化了MGPC控制器的实现.在一个DCS控制的非线性液位装置上的对比实验结果表明了该方法的有效性.

网络控制系统的仿真平台设计

研究网络控制系统时,一项主要的研究内容是研究网络对控制系统性能的影响,基于此目的设计了网络控制系统仿真平台NCSS。该平台利用Matlab来构造实际对象模型,基于物理网络使用Windows套接字Winsock进行控制器与对象之间的通信。该平台可以方便地模拟实际对象的运行,并能够灵活地实现各种控制算法,为网络控制系统的分析与设计提供了较好的仿真环境。

基于PSO与LMI优化的非线性模型预测控制

将微粒群算法(PSO)与线性矩阵不等式(LMI)用于输入受限非线性预测控制器的设计,提出了基于PSO与LMI联合优化的非线性预测控制算法。算法采用双模控制策略,利用LMI离线优化确定终端不变区域,以扩大非线性优化的求解范围,降低算法的保守性。利用PSO在线优化求解非线性预测控制输入,以避免求解非线性规划问题,同时对算法的稳定性进行了分析。仿真结果表明了该算法是有效的、可行的。

一类非线性多时滞系统的模糊控制器设计

针对一类利用Takagi-Sugeno模糊模型构建的具有多时滞特征的非线性系统,研究其稳定性问题和参数化控制器设计方法.基于Lyapunov稳定性分析理论,采用状态反馈控制方法导出了稳定化模糊控制器存在的充分条件,并利用线性矩阵不等式方法将其转化为多变量的凸优化问题,从而给出了无记忆模糊控制器的设计和参数求解方法.数值仿真实验验证了这种控制器设计方法的有效性和理论结果的正确性.

基于DSP的实时T-S型模糊控制器设计及其在直流无刷电机控制中的应用

提出了一种简化模糊控制算法 ,它通过把系统的输入输出空间划分为一个完备的模糊模式集 ,且寻找与实时输入对应的模糊模式 ,对整个系统进行了简化 ;在此基础上 ,设计了以数字信号处理器 (DSP)为核心的模糊控制器 ;描述了其在直流无刷电机控制中的应用。实验结果表明 ,该模糊控制器具有实时性强、响应速度快。

基于MATLAB的自适应预测函数控制计算机辅助设计

开发一套基于MATLAB的自适应预测函数控制 (APFC)计算机辅助设计软件包 ,在介绍了APFC原理基础上 ,从APFC算法模块库、APFC控制与常规PFC控制鲁棒性的比较研究等几个方面介绍APFC软件包的功能及实现方法。该软件包的开发 。

预测函数控制在焦化加热炉氧含量控制中的应用

针对传统控制燃烧热效率低下的情况,设计了预测函数控制加前馈控制的焦化加热炉氧含量先进控制系统,利用预测函数控制实时跟踪由专家系统给出的氧含量优化设定值曲线,以维持氧含量的平稳,利用前馈补偿使得进入炉内的燃料量和空气量保持一定的比例,从而改善了加热炉的燃烧效果。实际工业应用表明该系统优于传统的手动调节和常规控制。

蚁群算法在LQ最优控制逆问题中的应用

蚁群算法是一种模拟进化算法,初步的研究表明该算法具有许多优良的性质.研究了一种可用于求解连续空间优化问题的蚁群算法策略,针对SISO离散时不变控制系统,在给出了加权矩阵Q与状态反馈阵K的取值范围确定方法的基础上,应用连续性空间优化问题的蚁群算法模型求解了离散LQ逆问题.仿真结果表明蚁群算法在求解控制优化问题中的有效性.

多面体不确定线性系统具有约束满足保证的预测控制(英文)

基于不变集理论 ,拓展了Chiscil等人提出的约束不变预测控制方法 (IC PC) ,提出了一种适用于带约束多面体不确定线性系统的预测控制的框架 .其关键在于为针对标称系统设计的在线优化问题附加适当的额外的鲁棒可行约束 .若优化问题在初始阶段可行 ,则此约束可保证在线优化问题始终可行 ,从而保证了实际系统中约束条件的始终满足 .同时提出了闭环系统鲁棒稳定的一个充分条件 ,可为成本函数的选择提供指导以保证预测控制器的鲁棒镇定 .

适用于非线性对象的模糊-神经元控制方法

针对具有严重非线性的受控对象,提出了一种模糊-神经元控制方法。该方法将模糊PID控制器与神经元控制器相结合,用于改善控制器控制非线性对象的性能,以误差、误差变化率及设定值的变化来自调整神经元控制器增益,提高了控制系统的响应速度和鲁棒性。将所提出控制方法用于pH中和过程控制,仿真实验结果表明,该方法具有满意的控制品质及很强的适应性。