基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量,因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用.对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述,设计了双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性.     

并联式串级时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对时滞过程提出一种改进的并联式串级控制结构,副回路采用改进的内反馈控制结构;能够有效的去除副控制器对主回路的影响,从而简化了主控制器的设计。主回路采用改进二自由度Smith预估控制,使主回路的跟踪特性和干扰抑制特性实现解耦;通过对控制器进行设计,能有效地抑制被控过程参数变化和干扰对系统性能的影响,同时保证系统具有良好的鲁棒性。这种新型并联式串级控制方法克服了常规并联式串级控制系统的不足,而且控制算法简单,便于实际系统应用。理论分析和仿真结果表明了这种方法的有效性。     

串级不稳定时滞过程的二自由度Smith预估控制

针对串级不稳定时滞过程提出了一种改进的二自由度Smith预估控制方法.该方法在副回路采用了内模PID控制,快速消除了副回路干扰对系统性能的影响.主回路采用了二自由度Smith预估控制方法,首先使用了PD控制器将不稳定时滞过程转换为稳定时滞过程,然后在设定值跟随控制回路中引入了通过Bode理想传递函数设计的分数阶控制器,...     

串级控制在锅炉夹套水温和内胆水温控制中的应用

锅炉水温具有非线性、时变性、大滞后和不对称性等特点,常规的方法难以达到理想的控制效果.采用串级控制系统应用于锅炉水温控制,设计了锅炉夹套水温和内胆水温串级控制系统,对其硬件设计和软件设计进行了详细的论述,该系统具有良好的计算机监控界面,能方便地在操作界面中进行设定和修改参数,并以动画实现数据和流程的"可视化".结果显示,实现了对锅炉温度控制,并达到所需的精度.     

燃气机热泵变容量控制仿真

为了设计燃气机热泵的变容量控制器,利用建立的仿真模型,通过仿真实验对串级模糊控制和串级PID控制系统的响应过程进行了研究.串级控制系统的主回路分别采用模糊控制和PID控制,比较分析了两种控制策略在不同工况下的控制效果,以及它们克服干扰的效果.仿真结果表明:同串级PID控制相比,串级模糊控制具有超调量少、系统输出比较平缓及达到稳态的时间短的优点;串级控制可以有效地克服系统的干扰,提高控制质量.     

一种相变储能电锅炉的蓄放热温度控制方法

针对相变储能电锅炉温度控制系统具有大惯性、大滞后的特性,提出一种基于串级PID的温度控制方法。通过控制循环风道风量控制电锅炉的出水温度,串级控制系统副回路根据电锅炉换热器一次侧出风温度变化控制调节阀开度,对循环风道风量进行粗调;主回路根据电锅炉出水温度变化协调控制循环风机转速与调节阀开度,对循环风道风量进行细调,使电锅炉出水温度达到目标值。其中主调节器采用PID控制,副调节器采用P控制。利用Matlab/Simulink软件进行仿真,结果表明提出的控制方法能够实现对电锅炉出水温度的稳定控制,并具有一定抗干扰能力。     

热连轧AGC系统的串级预测控制

在监控自动厚度控制(AGC)系统基础上,增加一个压力AGC副回路控制.基于Smith预估模型,采用串级控制方式以综合使用监控AGC与压力AGC.副回路采用PID调节方式,主回路基于广义预测控制(GPC)算法求解控制器.由于增加了副回路控制,对进入副回路的干扰有超前抑制作用,因而减少干扰对主变量的影响,提高了抗干扰能力,从而改善了过程的动态特性.仿真结果表明该方法是可行性的,具有较好的控制性能.     

基于HSIC的串级三冲量锅炉汽包水位控制系统

在对串级控制系统优点和PID与HSIC算法对比研究基础上,提出了主控制策略采用基于HSIC的锅炉汽包水位调节串级三冲量控制方案.研究了汽包液位控制的难点、锅炉水位三冲量系统结构、控制策略选取及HSIC控制算法.系统仿真研究指出主调节器使用HSIC的动态、静态控制品质比采用PID调节器控制的效果更好.系统初步调试表明:在串级三冲量锅炉汽包水位控制系统中的主调节器采用基于HSIC的控制更具实用价值.     

基于无轴传动的卷筒纸印刷机套色控制系统的分析与仿真

为了精确研究卷筒纸印刷机的套色系统特性及控制策略,通过对无轴传动多机组印刷机实验平台套准运动的分析,建立了较精确的颜色套准系统数学模型,利用MATLAB开发了完整的以伺服电机为执行机构的套色控制仿真系统.采用主从电机同步的控制方式,利用串级双闭环PID控制器对系统进行控制.通过调节主、副控制环的参数,得到套色控制系统的仿真曲线.仿真模型考虑了多轴套色系统的运行情况,更加接近实际印刷机系统,为将先进的控制理论引入印刷机套色控制系统搭建了一个更精确、便捷的仿真平台.     

基于MCGS组态软件的PID液位控制

以THJ-2高级过程控制实验装置为基础,采用串级PID控制方法设计建立了双容水箱的数学模型,构成了以上水箱液位为副参数、下水箱液位为主参数的液位串级控制系统,在组态软件MCGS中进行了实现,实验测试结果表明,系统实现了对过程参数的无稳态误差控制,具有良好的稳态性能和动态性能。     

间接连接热水供暖系统集中供热调节分析

对间接连接热水供暖系统的集中供热调节二次网采用质调节、一次网采用质-流量调节的方式进行了分析,导出了一次网相对流量比随相对热负荷比任意变化时一次网供、回水温度计算式,并对流量优化调节系数的2种特殊情况进行了剖析。     

模糊PID液位控制系统的设计与实现

文章针对双水箱液位系统,主调节器采用模糊PID控制,副调节器采用比例调节器的串级控制系统对水箱液位控制。并用组态软件MCGS实现了普通PID和模糊PID控制算法。试验结果表明,采用模糊PID控制的下水箱液位,较常规PID控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。     

蒸汽发生器几种水位控制方法的对比与分析

在所建立的U型管蒸汽发生器动态数学模型基础上，研究和分析了蒸汽发生器水位的动态特性．根据这些特性设计了蒸汽发生器串级PID水位控制、前馈—反馈水位控制、Smith水位预估补偿控制3种控制系统，并进行了控制系统仿真研究，结果显示3种控制系统都有较好的控制能力，有各自的特点．研究结果对于U型管蒸汽发生器的水位控制系统设计具有一定的指导意义．     

一类蒸汽发生器水位控制系统的分段耗散控制

基于压水堆蒸汽发生器水位的线性变参数模型,应用耗散控制理论,设计了综合和正实性能指标的状态反馈耗散控制器。应用二次型耗散控制器存在的充分必要条件,设计了对应于一个供给率函数的分段状态反馈耗散控制器。为了提高控制性能,在状态反馈耗散控制器的基础上添加了PID控制器组成了双控制系统。仿真结果验证,所设计的两种控制器不仅能够保证闭环系统的渐进稳定,并且能够满足一定的性能指标,双控制系统与串级PID控制系统相比具有更好的控制性能。     

串级时滞系统最优预报自校正鲁棒控制算法

本文提出了一种适用于串级时滞系统的极点配置最优预测鲁棒自校正控制算法,它能消除闭环特征方程中的时滞项,有效地提高了系统的稳定性及抗干扰能力,具有经典串级系统难以达到的优越性能。     

一种设计控制系统的极点配置法

本文对线性系统极点配置问题进行了探索。基于采用一个被定义的串接设计比例阵,即串接比例调节器,得出一种新的极点配置法。运用这个方法,导出对系统任意配置极点的充分必要条件。     

区域供水系统供水短缺的风险分析

对区域供水系统供水短缺建立了风险分析模型，并以系统分析的思想为基础，从来水和用水的不确定性方面，利用优化调配数学模型和水资源系统模拟技术对供水系统的供水短缺风险进行了定量描述．在实例计算中，对一串联水库系统向一包含6个计算单元的用水区域的供水进行了风险分析．     

电厂过热汽温串级系统的约束预测控制

针对实际电厂过热汽温系统中减温水阀门受到物理约束限制,外环控制器计算的设定值造成执行机构饱和从而影响系统性能的问题,提出了串级预测控制算法,并采用约束预测控制算法进行求解,在系统约束范围内求得系统性能的优化解,对电厂过热汽温控制系统进行了仿真论证.仿真结果表明,过热汽温系统控制量能被有效控制在约束范围内,并且系统保持了良好的运行结果.     

非自治统一混沌系统的级联控制

针对非自治统一混沌系统的级联控制,首先分析了非自治统一混沌系统的基本动力学特性,其次设计了一种非线性控制器,给出了混沌系统的优化级联控制推理格式,并且利用数值仿真分析误差状态的变化规律,证实了控制器的有效性。