双自由度Smith预估和前馈解耦在QCS中的应用

该文通过2660纸机的定量、水分和灰分的在线控制建立了QCS的数学模型,设计了双自由度Smith预估控制器和前馈解耦控制器。仿真和调试结果表明双自由度Smith预估器很好的解决了系统的鲁棒性和干扰问题,而前馈补偿解耦控制器也达到了理想的解耦效果。     

基于前馈模糊反馈的苛化温度控制系统设计

针对苛化过程的大时滞、大惯性、参数时变等特点,对单回路苛化温度PID控制系统进行改进,设计了一种基于模糊逻辑的前馈反馈温度控制系统.同时分析了前馈反馈系统的局限性,探讨了Smith预估器在其中的应用.结合传统模糊PID反馈控制器,利用前馈控制补偿可测干扰——蒸汽压力对苛化温度的影响.仿真结果表明,与传统单回路控制相比,改进的控制系统具有更好的动态特性和鲁棒性.最后给出了该控制系统的应用实例,验证其具有良好的控制效果.     

基于模糊PID控制的电磁式定量给料系统

为解决传统电磁式定量给料系统开环控制过程中给料速度设定随意性较大,无法根据智能控制策略动态调节给料速度的问题,提出并设计了一种基于模糊PID控制的电磁振动定量给料系统;设计了系统整体机械结构,通过理论分析得到了可控硅导通角与振幅的数学关系;并在此基础上建立了简化的电磁振动给料机二阶数学模型。仿真试验结果表明,该系统动态跟随性较好、控制精度较高、响应速度较快和鲁棒性较高,具有较好的应用前景。     

积分滑模变结构双馈风力发电机控制

针对电网故障对双馈风力发电机网侧变换器的影响,采用滑模变结构控制方法,提出了增加功率前馈补偿的积分滑模变结构控制策略.该策略根据网侧变换器的数学模型,通过对网侧变换器采用电网电压定向矢量的控制,实现交流侧单位功率因数和直流环节电压控制.仿真结果表明,该策略提高了系统响应速度,克服了参数变化和外电压波动的影响.     

模糊逻辑在滚筒式烘丝机筒体转速控制中的应用

滚筒式烘丝机的速度控制采用PID控制系统进行调节,存在着参数调节需要一定的过程、最优参数选取有一定的麻烦等缺点,并且由于烟叶产地、烟叶品质、环境条件等因素的影响,较难建立相应的数学模型.采用模糊逻辑控制技术,在原来的速度控制单元加入模糊逻辑处理单元,把一些经验以规则的形式表现出来,让控制系统利用模糊处理方法进行控制,可以有效地提高烟丝的干燥质量.     

基于闭环和前馈控制的高速食品分拣机器人控制技术

目的：满足当前对食品分拣机器人速度和精度的需求。方法：基于高速并联食品分拣机器人的系统体系结构,提出一种将传统的运动学闭环控制和力矩前馈控制相结合的高速并联食品分拣机器人控制方法;在原有遗传算法整定PID控制参数的基础上,引入力矩前馈控制方法进行动态控制;对比分析系统的动态跟踪精度和关节力矩,并验证该控制方法的优越性。结果：与传统PID控制相比,最大和平均关节位置跟踪误差降低了65％以上,最大轨迹误差降低了50%以上。结论：该控制方法可以有效提高高速运行时抑制动态干扰的能力。     

大米色选机智能控制系统的DSP实现

介绍了对大米色选机进行自动化改造的方法 ,详细介绍了如何采用模糊参数自整定PID等模糊策略实现对大米色选机的控制 ,并用DSP实现了智能控制算法和对色选机的控制。实验结果表明这些算法是切实可行的 ,并可应用到生产实践中。     

基于RBF-ARX模型的烘丝机出口含水率优化控制方法

烘丝机出口烟丝含水率采用PID算法以及前馈补偿等控制方案,各控制回路之间相对独立,协调性差,控制精度低,难以实现完全的闭环自动控制。采用RBF-ARX模型对烘丝过程动态特性进行建模,提出了一种基于模型预测的烘丝机出口含水率控制方法。根据生产过程及生产工艺模式,将烘丝过程分为干头、中间及干尾3个阶段分别采用基于模型的优化设定或预测控制方法进行控制,并综合考虑了筒温、排潮等工艺参数同时变化时对出口含水率的影响,以获得工艺参数的最佳配置。应用效果表明:①实现了烘丝过程的自动化控制,避免了在生产过程中人工干预。②头尾段出口含水率在设定值±0.5%内,中间段出口含水率在设定值±0.2%内且标准偏差≤0.10%,可快速抑制各种干扰引起的含水率波动。③头部干烟丝量小于来料流量的0.27%,尾部干烟丝量小于来料流量的0.28%,降低了烟丝浪费和造碎。基于模型预测控制方法能够获得比筒温和排潮独立调节模式更好的控制效果,满足了工业应用的要求。     

啤酒发酵过程P-Fuzzy-PI结合Smith预估补偿控制

针对啤酒生产线原系统运行时温度稳定性差等缺点,通过改用P-Fuzzy-PI控制,并结合在线参数自适应Smith补偿方案,对温度进行实时控制.结果表明,改造后温度稳定性提高,效果优于传统PID控制和单纯模糊控制.     

冷却塔辅助地源热泵系统控制算法仿真

针对目前复合式地源热泵系统控制方法不完善的问题,文中以小型冷却塔辅助地源热泵系统为研究对象,通过响应实验法进行控制器参数整定,利用MATLAB/Simulink软件对其不同运行模式、不同控制算法进行了控制仿真。仿真结果表明:与传统PID控制和模糊PID控制相比,Smith预估PID控制在冷却塔单独运行、地埋管单独运行、二者联合运行3种不同模式下均可以达到较好的控制效果。该控制方法调节精度较高,速度快,超调小,对冷却塔辅助地源热泵系统具有一定的可行性。     

HDT设备结构及其工艺控制原理

阐述了HAUNI公司过热蒸气干燥机(Superheated steam drier HDT-LE)的设备结构、控制系统及运行状态,并与HXD系统进行了对比。切后叶丝通过喂料机直接进入HDT,降低了出口叶丝的含水率波动,独有的蒸气喷射装置取代了传统的叶丝回潮(HT),管道系统简单,膨胀效果好。工艺控制采用了压力、氧气含量、天然气流量、热风温度、水分和蒸气流量6大控制系统,控制模式简单,参数可调节性强。     

配方烟草样品等温吸湿曲线预测模型的构建与验证

为实现配方烟草样品等温吸湿曲线、水活度的预测,对Smith模型、DLP模型在描述不同类型样品等温吸湿曲线的适用性方面进行了考察,根据质量平衡方程构建了配方烟草样品等温吸湿的预测模型,对模型预测配方烟草样品等温吸湿曲线、水活度的效果进行了验证。结果表明:在描述不同类型烟草样品等温吸湿特性上,DLP模型的拟合精度高于Smith模型,并有较宽的水活度适用范围;6种样品(再造烟叶丝、梗丝、叶丝、烟支、烟支烟丝段、烟支滤嘴段)的等温吸湿曲线预测模型的最大平均相对误差为4.51%;18个配方烟草样品水活度预测值的最大相对偏差为6.33%,最小相对偏差为0.58%,平均相对偏差为1.90%,预测值与实验值的决定系数R2为0.9939。因此,该模型在预测配方烟草样品等温吸湿曲线和水活度方面有较高的准确性。      

滚筒烘丝机控制方法的改进与对比分析

为了解决目前滚筒烘丝机中以筒壁温度控制出口烟丝含水率对产品质量稳定性造成一定影响的问题,对滚筒式烘丝机叶丝干燥去湿控制方法进行了改进:在现有筒壁温度控制模式的基础上增设一套以调节入口热风风量来实现出口含水率自动控制的热风风量控制模式,并且对两种控制模式进行了试验对比,结果表明:①采用热风风量控制模式,出口叶丝含水率和出口叶丝温度的稳定性较好,且含水率和温度的波动范围较小;②采用热风风量控制模式,对叶丝特征尺寸(de)的下降影响程度较小,而叶丝特征尺寸(de)的稳定性较差,且叶丝特征尺寸(de)的波动范围比采用筒壁温度控制模式的波动范围略大;③两种控制模式下的叶丝感官质量差别不大,香气风格一致,在烟气风格特征上略有差别.     

基于PLC的实验室烟丝处理控制系统

介绍了实验室烟丝处理系统的工艺流程,以及OMRON公司CPM2A_30CDR型PLC在该控制系统中的应用。论述了实验室烟丝处理控制系统的硬件配置和软件设计,以及恒温PID闭环控制回路的实现。     

模糊PID控制器在碱回收炉的应用

非线性控制对象采用常规PID控制方式难以实现控制品质,模糊控制却能较好地控制对象。文章提出了一种模糊PID控制方式及其在碱回收炉的应用仿真。仿真结果表明,该方法具有良好的控制效果,为工业过程非线性复杂系统的控制提供了一种有效的控制方案。     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

抄纸过程中烘缸温度的自适应模糊预估控制

利用模糊控制适应能力强，PID控制精度高，Smith预估控制适应大时滞的特点，设计了一种自适应模糊Smith预估控制系统对抄纸过程中烘缸的温度进行自动控制，从而提高了系统控制性能，使系统具有较好的鲁棒性和较高的控制精度。     

基于模糊神经网络的PID张力控制系统

由于卷绕张力控制系统是一个复杂、联动、时变、非线性系统,采用传统PID控制不能解决系统的非线性时变和PID参数的在线整定难等问题,为此提出一种控制算法——模糊神经网络PID复合控制方式,可根据系统的偏差及其变化率实时对PID的3个参数进行优化,达到具有最佳组合的PID控制,从而实现PID控制的自适应和智能化性能。通过MatLab软件,进行传统PID控制与模糊神经网络PID控制动态性能的仿真比较,结果表明系统采用模糊神经网络PID控制具有更好的动、静态特性和自适应性。     

薄板烘丝机出口含水率稳定性控制方法研究

  目的  解决薄板烘丝机出口含水率控制精度较低、波动较大问题。  方法  采用滑窗法监测入口含水率的整体性波动并进行相应的准确控制,采用指数加权移动平均（Exponentially Weighted Moving Average,EWMA）法对出口含水率的波动及时调整,建立前馈和反馈相结合的出口含水率整合控制模型,并采用自学习算法对模型进行自动优化和修正。  结果  控制方法改进后,出口含水率控制精度显著提高,过程偏移量、标准差和极差分别降低50.0%、37.5%和14.3%,过程能力指数提高57.1%。  结论  基于滑窗预测和EWMA调整的薄板烘丝出口含水率稳定性控制方法能有效提升该工序的质量控制能力。      

基于纯滞后补偿技术的加弹机温控系统

针对加弹机温控系统的纯滞后问题,采用Smith预估器对系统进行补偿。详细介绍了加弹机温控系统控制模型的建立与应用,并给出了系统的流程图。后向通道采用了调功器控制原理,简化了硬件电路,提高了设备的功率因数。对Smith补偿控制系统和普通PID控制进行了比较。结果表明,Smith补偿控制系统可以消除系统的纯滞后时间,减小超调,缩短调节时间,控制精度高,系统运行稳定,其性能优于普通的PID控制系统,适合在加弹机中使用该技术。