用串联PID,PID-D调节器任意配置闭路极点的多项式矩阵法

本文研究了在线性常参数多变量系统x=Ax+Bu,y=Cx中,引进串联PID和PID-D 调节器,以任意配置闭路极点的问题.文中导出了闭路系统特征方程的m×m维多项式矩阵 行列式表示式,据此建立了设计PID和PID-D调节器的简单方法,给出了可任意配置的闭路 极点数,并给出了计算[sI-At]-1Ct矩阵右既约分解矩阵的新算法.     

倒立摆系统的高精度控制器设计与实现

对线性二次调节器LQR算法中Q和R矩阵的参数与控制系统反馈矩阵Ⅸ之间的关系进行了实验研究,并将所获得的最佳反馈矩阵作为所设计的神经网络控制器的权值初始值。该神经网络控制器是带有局部递归神经网络并具有PID结构的控制器,因而设计简单,尤其适合用于多变量非线性时变系统。通过对一级和二级直线倒立摆系统的具体控制器的设计以及实验,将LQR控制器与神经网络控制器分别在无干扰和有干扰情况下的控制效果进行了对比分析,设计并实现了具有控制精度以及鲁棒性比最优线性二次调节器更高的一级和二级直线倒立摆系统。     

具有指定闭环特征值的离散时间最优调节器的设计

本文研究了LQ最优调节器的逆问题。在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果。基于这一结果,文中研究了一类系统的LQ最优调节器之逆问题的解析解法。通过所求得的自由变量解,就可以直接确定系统的最优状态反馈控制器。     

基于改进遗传算法的PID调节器多目标优化设计

文章提出了一种基于改进的遗传算法(IGA)的PID调节器的优化设计方法。采用一种新的多染色体交叉操作和复合式变异操作,有效地提高了遗传算法的全局搜索能力和收敛速度。将IGA用于PID调节器的多目标优化设计,可现实PID调节器参数的最优整定。仿真结果证实了该方法的有效性。     

基于MATLAB的LQR控制器设计方法研究

采用LQ校正、参考输入及状态观测器的设计方法来设计最优二次控制器,选取加权矩阵Q和R使控制器的性能达到最优.从介绍代数Riccali方程求解着手,利用MATLAB的强大计算功能及仿真能力,不断的调整参数得到设计结果并画出系统的输出响应曲线.很多文献介绍了基于输出反馈的PID控制系统,但其控制效果不理想,主要原因是系统的高阶次和多变量.本文采用基于状态空间设计法的LQR最优调节器,较好地兼顾了系统的鲁棒稳定性和快速性,倒立摆的实例说明了该方法的有效性.     

解谐最小方差自校正前馈控制器及其应用

本文提出了一种解谐最小方差自校正前馈控制器。该控制器将自校正控制的最优策略与经典的极点配置策略结合起来,因而具有两者的优点。该控制器不仅可以完全消除可测干扰的影响,而且可以应用于多变量系统实现自适应解耦控制。文中讨论了该控制器在多变量电加热炉中的工程应用。实时控制结果表明,自校正前馈控制器不仅能适应电网电压波动等因素引起的模型参数的改变,控温效果优于常规PID调节器,而且可使被控变量之间的耦合作用大大减小。     

随机系统中满意PID调节器的设计

应用满意控制思想,研究了扇形区域极点和稳态输出方差约束下PID调节器的设计问题．将PID调节器设计问题转化为局部状态反馈问题,再通过适当变换将PID调节器参数设计转化为求解一组线性矩阵不等式的可行解问题,从而可通过MATLAB中的LMI工具箱方便地求解．算例说明了所提出方法的有效性．     

计算机控制电加热炉多变量自校正调节器

本文讨论计算机对多台电加热炉用多变最自校正调节器群控的有关问题。包括电加热炉数学模型建立、多变量自校正调节器设计、系统仿真研究、实时控制结果及分析等部分。结果表明:当对象参数慢变时,STR具有较强的适应力,控温精度为(800±1)℃,高于数字PID和LQG调节器。     

LQ最优控制系统中加权阵的确定

本文研究了LQ最优调节器的逆问题.在控制变量加权矩阵R给定的条件下,通过引入 一组自由变量,给出了满足闭环系统特征值要求的状态加权矩阵Q的一种参数化表示结果.基 于这种结果,研究了LQ逆问题的矩阵变换解法和一类系统的LQ逆问题的解法.此外,文中 还给出了不求解代数矩阵Riccati方程确定系统的最优状态反馈系数矩阵K的方法.     

一种新型状态PI调节器的研究

提出一种新的状态PI调节器,证明了其最优调节器性质,并分析了它的鲁棒性,通 过参数集结,使状态PI调节器具有类似于PID调节器的参数整定方法.     

二次型最优控制与PID参数的整定

本文对于离散时间的线性定常系统,讨论了 PID 调节器与二次型性能指标下的最优反馈控制律的关系,同时给出 PID 参数的一种最优整定方法。我们以持久机的炉温控制系统(二输入-二揄出的线性定常系统)为例,说明如何建立系统的数学模型和整定 PID 参数,并对所设计的 PID 调节器进行数字模拟和现场试用,其结果表明,在稳态情况下,本文所给出的 PID 参数整定方法是简便可行的。     

带微型计算机的通用数字调节器

在Intel SBC80/10微型机的基础上研制成一种通用数字调节器,这种调节器既可作单变量、多变量和串级调节器用,也可作为最优自适应调节器用。本文概括地介绍了这种调节器的硬件、软件及其在模拟调节系统和工业受控系统中的使用经验。     

随机多变量系统的结构与参数不变量辨识

引入多变量系统Markov参数矩阵相关分析下的最优输入设计向量,得到Markov 参数矩阵估汁.在此基础上,推导出有色噪声干扰下多变量线性系统Kronecker结构不变量 与参数不变量的递推辨识算法.     

基于T-S模型的PID控制器的设计

针对普通PID调节器参数调节复杂,当被控系统性能发生变化时PID调节器的参数不能自适应地进行调整的缺点,提出了一种基于Takagi和Sugeno模糊控制模型的PID控制器.这种控制器将模糊控制器和PID控制器的优点有效地结合起来,它的前件采用模糊推理的方法将基于语言变量的专家经验转化为T-S模型的模糊规则,它的后件采用PID形式输出.通过对一个带有延时环节的一阶系统进行仿真,并将仿真结果与常规PID以及普通模糊调节器进行比较,结果表明,该控制器对系统的静态和动态性能有很大的改进.     

网络理论在PID调节器传递函数推演中的应用

介绍了采用现代网络理论的矩阵方法推导出PID调节器传递函数的表达式,并以此为例推荐网络理论的具体应用.     

奇异线性系统的最优调节器问题

考虑奇异线性系统的最优调节器问题.所得调节器由线性反馈增益和积分器组成,反馈 增益矩阵由解一个稀疏的矩阵Riccati方程而算出.闭环稳定性也予以讨论.     

从逆问题指定闭环极点设计最优调节器

本文提出了矩阵主导和的概念;给出了从逆问题指定闭环极点设计最优调节器的方法,试 图从工程角度解决单输入线性定常系统最优调节器的极点配置问题.     

数字PID调节参数的一种最优整定法

在工业过程控制领域,PID调节器占有十分重要的位置,整定PID调节器参数的方法有多种。本文利用最优控制中线性二次性能指标来整定PID调节参数,从而获得最优PID调节。一、对象的数学模型在工业控制中,常会遇到下述对象: Ke~(-τs)/(ST 1)(1) Ke~(-τs)/S(ST 1)(2) Ke~(-τs)/(T_1S 1)(T_2S 1)(3) Ke~(-τs)(aS~2 bS C)(4) 显然式(1)～式(3)都可归纳成式(4)所示     

不确定离散时间系统鲁棒稳定控制

根据Lyapunov稳定性定理,针对不确定离散时间系统鲁棒稳定状态反馈控制问题,提出 一种方法,即通过不确定矩阵秩1分解,计算加权矩阵,沿用线性最优调节器问题的Riccati代 数方程,设计鲁棒稳定调节器,并讨论了控制矩阵的不确定程度与鲁棒稳定调节器的存在性关 系问题.     

多变量H∞最优敏感性控制器的解耦设计方法*

本文提出了一种用H~∞控制理论设计多变量系统的最优敏感性控制器的方法。方法通过敏感性函数矩阵解耦,将多变量系统的H~∞最优敏感性设计问题化为若干个单交量的同样问题。文章证明了系统的解耦最优敏感性是唯一的;给出了在多变量情况下如何用真的次优控制器近似非真的最优控制器的方法;最后用算例说明了设计过程。