先进控制技术及应用第四讲模型预测控制及其工业应用

在介绍模型预测控制的特点之后，系统地阐述了多变量协调预测控制的基本原理，仿真实例说明了该算法的有效性，最后以大型炼油企业ＦＣＣＵ

先进控制技术及应用 第五讲 预测函数控制(PFC)——一种新型预测控制策略

系统地阐述了预测函数控制的基本原理，并针对一阶过程和一阶加纯滞后过程给出了相应的控制算法。仿真和工业应用结果表明：预测函数控制具有良好的抗干扰能力和跟踪效果。

基于误差性能指标的强时变时滞系统鲁棒PID继电自整定控制技术

对于工业过程中常见的强时变时滞过程 ,提出了一种基于误差性能指标的数字鲁棒PID控制参数继电自整定控制策略和技术 ,应用这种整定方法整定的PID控制器 ,闭环不确定系统可具有强时变时滞鲁棒镇定性 ,且完全抑制负载干扰 ,具有很好的动静态性能 ,现场应用效果良好。

典型大时变时滞工业过程的鲁棒数字PII调节控制

通过分析典型大时变时滞工业过程的特性 ,提出了一种新的数字 PI I鲁棒调节控制器的设计方法 .应用这种数字鲁棒控制器 ,闭环系统可具有大时变时滞鲁棒镇定性 ,且完全抑制定值负载干扰 .

工业废水pH值的智能区间控制

提出了工业废水 p H值智能区间控制方法 ,即将设定区间的上、下限作为控制设定值 ,根据中和后的 p H值动态调度所构成的两个设定值控制器 ,确保 p H值在设定区间范围内。计算机仿真及在污水处理厂的应用表明该方法具有耗药省等优点。

一些基于InTouch的工业控制软件设计技巧

探讨了基于InTouch的软件设计方法 ,指出了传统开发方法存在的不足之处 ,并结合实际项目提出了改进的办法。重点讨论了两种节省使用InTouch标记数目的方法 ,还介绍了一种模块嵌入的新方法 ,这些方法有利于降低系统的开发成本和系统的维护量。

具有公交优先的交叉口信号控制技术

针对一类典型交叉口,提出一种具有公交优先的交叉口模糊信号控制技术。采用公交专用道和公交优先进口道实现公交车辆在空间上的优先,通过具有公交优先的交通信号控制算法实现公交车辆在时间上的优先。信号控制算法的核心模块由绿灯相位模块、红灯相位模块和决策模块组成,分别设计这3个模块的模糊控制策略。控制目标是达到对公交车辆加权的车辆平均延误最小。仿真结果表明,与定时信号控制技术相比,该控制策略不仅大幅度减少了公交车辆的平均延误,而且提高了非公交车辆的通行效率,可应用于实际工程。

大纯滞后工业对象的神经元控制器

提出了一种大纯滞后对象的Smith预估神经元控制器设计方法。仿真实验结果表明 ,此种设计方法 。

一类工业过程子空间预测控制器的设计

针对一类非线性时变、动态特性突变显著,且无法进行准确机理建模的工业过程,提出一种基于机理分析与数据驱动方法相结合的子空间预测控制方法。该方法通过比较预测误差在线更新预测模型,并能根据能够根据反馈误差调整滚动窗口长度,增强了控制器对非线性时变特征的适应能力以及对不可测干扰的抑制能力。最后,通过对废杂铜冶炼过程的实际运行数据进行仿真研究,验证了方法的有效性。

车辆动态称重技术

随着公路运输业和商业贸易的发展,车辆动态称重技术已成为车辆载荷测量的关键技术和发展方向。文中对车辆动态称重系统的结构和弯板、压电传感器、单传感器及光纤传感器4种常用的动态称重传感器进行了介绍,并对系统产生的轴重信号进行了分析,重点讨论和研究了算术平均、神经网络、系统辨识等运用到车辆动态称重系统中的算法,并且阐述了今后的发展趋势。

一元及多元信号分解发展历程与展望

现实世界中,所获得的信号大部分都是非平稳和非线性的,将此类复杂信号分解为多个简单的子信号是重要的信号处理方法.1998年,提出希尔伯特–黄变换(Hilbert-Huang transform,HHT)以来,历经20余年的发展,信号分解已经成为信号处理领域相对独立又具有创新性的重要内容.特别是近10年,多元/多变量/多通道信号分解理论方法方兴未艾,在诸多领域得到了成功应用,但目前尚未见到相关综述报道.为填补这个空缺,从单变量和多变量两个方面系统综述了国内/外学者对主要信号分解方法的研究现状,对这些方法的时频表达性能进行分析和比较,指出这些分解方法的优势和存在的问题.最后,对信号分解研究进行总结和展望.

网络控制系统的研究现状与展望

控制回路通过实时网络闭环而成的反馈控制系统称为网络控制系统 .由于控制回路网络的存在 ,使得分析和设计网络控制系统变得复杂 ,传统的控制理论都要重新评估后才能应用到网络控制系统中 .大量的文献从不同的角度对网络控制系统的分析和设计进行了研究 .本文旨在对网络控制系统的研究现状进行介绍 。

基于T-S模糊模型的非线性预测控制策略

提出了一种新的基于T_S模糊模型的非线性预测控制策略 .T_S模糊模型用于描述对象的非线性动态特性 ,通过将模糊模型的输出反馈回来作为模型输入 ,从而构成了模糊多步预报器 .由于T_S模糊模型每条规则的结论部分是一个线性模型 ,因此整个模糊模型可以看作一个线性时变系统 ,从而将模糊预测控制器中的非线性优化问题转化为一个线性二次寻优问题 ,以方便求解 .pH中和过程的仿真结果表明其性能优于传统的动态矩阵控制器 .

基于水下传感器网络的目标跟踪技术研究现状与展望

水下目标跟踪在海洋资源的开发利用以及国家安全的防御等方面都具有广泛的应用价值和重要的战略意义.基于水下传感器网络(Underwater sensor networks,USNs)的目标跟踪技术凭借其覆盖范围广、观测时间长和实时融合等优势已经成为一个新的研究热点.本文针对基于USNs的目标跟踪关键技术的基本思想、研究进展、应用及局限性进行了综述,主要从以下几个角度对其展开论述:USNs的建设现状、系统组成及其分类、目标跟踪系统模型、单目标跟踪技术、多目标跟踪技术以及能效优化措施.最后,本文不仅指出了基于USNs的目标跟踪研究目前存在的主要挑战,并对该领域的未来发展方向进行了展望.

化学反应器温度跟踪预测函数控制的研究及应用

对以预测函数控制算法为核心并结合PID控制的先进控制算法进行了研究 ,针对化学反应器的温度跟踪控制问题 ,给出了透明控制算法及预测函数控制器的具体形式 .仿真结果表明 ,该算法具有较好的跟踪特性 ,抗干扰能力及鲁棒性 .同时 ,该算法已在SUPCON JX30 0集散控制系统上实现 。

大时滞过程的预测控制——催化裂化反应再生系统原料预热回路控制

实际的复杂工业过程 ,往往具有大的时滞 ,例如 :炼油厂催化裂化装置的反应再生系统 ,其原料油预热通过油浆换热实现 ,因此时滞特别大 .本文针对这一类大的时滞过程 ,设计了以动态矩阵控制为核心算法的预测控制系统 ,运行实践表明 :这一控制方案比原PID控制在控制质量上有较大提高 .

带不等式路径约束最优控制问题的惩罚函数法

控制变量参数化(Control variable parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,但如果问题中包含路径约束,特别是不等式路径约束时,CVP方法则需要考虑专门的处理手段.为了克服该缺点,本文提出一种基于L1精确惩罚函数的方法,能够有效处理关于控制变量、状态变量、甚至控制变量/状态变量复杂耦合形式下的不等式路径约束.此外,为了能使用基于梯度的成熟优化算法,本文还引进了最新出现的光滑化技巧对非光滑的惩罚项进行磨光.最终得到了能高效处理不等式路径约束的改进型CVP架构,并给出相应数值算法.经典的带不等式路径约束最优控制问题上的测试结果及与国外文献报道的比较研究表明:本文所提出的改进型CVP架构及相应算法在精度和效率上兼有良好表现.

电容层析成象技术在两相流流型辨识中的应用

以１２电极电容层析成象（ＥＣＴ）系统所重建的管截面图象为分析对象，从图象理解的角度出发，采用图象的树型拓补结构表示和模糊模式识别技术辨识两相流流型，为分相含率测量等提供先验知识。该方法可识别层状流、环状流、核心流等两相流型。

典型大时变时滞系统的鲁棒fuzzy-PID控制及应用

针对典型大时变时滞系统 ,设计新的鲁棒fuzzy_PID控制器 ,实现系统参数大范围失配情况下的闭环鲁棒稳定 ,并且使闭环系统达到设定值无静差跟踪及满意的动态性能 .现场应用效果良好 .