基于神经网络的自适应内模PID控制方法

针对典型的工业过程控制对象,提出了一种基于神经网络的自适应内模PID(IMC-PID)控制方法.传统的IMC-PID控制器只有一个可调参数,可方便的调整闭环系统的响应速度和鲁棒性.但当控制对象参数发生变化或系统中存在不确定性因素时,则需要重新整定IMC-PID控制器参数.所提出的方法通过神经网络的在线学习功能实时地调整IMC-PID控制器参数,以增强系统的鲁棒性和控制性能,其中BP算法用于调整神经网络的权值,以保证控制系统的误差最小.仿真结果表明了它的有效性.     

基于Pade逼近的纯滞后系统增益自适应内模PID控制

将纯滞后环节进行 1/ 1Pade逼近后 ,根据内模控制原理 ,得到了单位反馈PID控制器的参数整定值 ,然后运用仿人智能的方法得到被控对象的静态增益 ,由此来自动调整控制器的比例系数 .仿真结果表明 ,增益自适应内模PID控制器能克服增益变化对控制性能的影响 ,显著改善控制品质 .     

永磁直线同步电机自适应内模控制研究

为了解决永磁直线同步电机（PMLSM）运行过程中对系统参数摄动及负载扰动等不确定因素敏感的问题,结合内模控制和模型参考自适应控制各自的优点,设计了PMLSM自适应内模控制器（AIMC）.仿真结果表明,自适应内模控制器同常规PI控制器相比,具有更好的动态稳定性和跟踪性能,对外界干扰具有较强的鲁棒性.     

基于内模控制的窑炉温度控制系统

针对窑炉温度控制系统的大滞后、大惯性的特点,利用内模控制参数调节简单,鲁棒性好及PID控制易于实现的优点,设计了基于内模的PID控制器。仿真表明,控制器参数整定简单,具有良好的抗干扰性和稳定鲁棒性,可有效改善系统的控制效果。     

时滞系统几种控制算法的相互关系及其近似实现

讨论了时滞系统的常规PID控制、Dahlin控制、Smith控制和内模控制 (IMC)之间的相互关系 .证明Dahlin控制是Smith控制的一个特例 ,Smith控制器的参数经过适当整定可以得到与Dahlin控制完全相同的结果 ;证明Smith预估控制具有内模控制结构 ,在一定条件下可以实现内模控制算法 .最后证明了Dahlin控制就是内模控制 .采用Taylor逼近和Pade逼近方法对纯滞后环节进行近似处理 ,给出了各种算法的简化形式 ,这些算法都可以用工业上常用的PID控制器来近似实现 .     

基于Pade逼近的纯滞后系统内模控制器的设计

将纯滞后环节进行Pade逼近后，根据内模原理，得到纯滞后系统内模控制器的参数整定值。仿真结果表明，内模控制器能克服被控对象增益和时间常数变化对控制性能的影响。     

内模控制结构中的虚拟参考反馈校正设计

为规避真实对象的建模过程,使辨识对象的建模与内模控制器设计可同步实现,将虚拟参考反馈校正思想应用于内模控制之中。虚拟参考反馈校正思想可将辨识对象和内模控制器的求解转化为参数辨识过程。为建立虚拟参考反馈校正思想与传统自适应控制方法间的等价性,推导出对输入-输出观测数据作预滤波处理的滤波器。最后用仿真算例验证本文辨识方法的有效性。更多还原     

内模PID控制器在智能车转向系统中的应用及仿真

针对智能车转向系统中模糊PID控制器参数调节复杂、适应能力较弱等问题,在分析内模控制与PID控制的内部对应关系的基础上,综合内模控制与模糊PID控制的优点,采用一种基于内部模型的PID控制器对系统进行控制．通过控制器在线仿真比较表明：内部模型的PID控制器不论在系统阶跃响应还是扰动跟踪等控制结果上均能到达模糊PID控制的要求,同时降低了参数设计的复杂性和随机性．     

空间飞行器的姿态和扰动抑制控制器设计

针对存在参数不确定性和外部干扰的刚性空间飞行器,采用Rodrigues参数描述的飞行器模型,利用自适应控制方法处理了参数不确定性,并且结合Backstepping和Lyapunov稳定性分析方法设计了基于内模的自适应状态反馈控制器.仿真结果验证了控制器的有效性和可行性.     

串级不稳定时滞过程的内模控制器设计

针对串级不稳定时滞过程研究了内模控制器的设计方法。该方法副回路采用传统内模控制,能及时快速消除内环干扰对系统整体控制性能的影响;主回路采用一种二自由度内模控制结构,将设定值跟随特性与干扰抑制特性解耦,控制器的参数整定不需要在两种特性之间折中选择,克服了传统内模控制的不足。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅能有效减少控制器的个数,而且可使系统同时获得良好的设定值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性。     

对角递归神经网络在非线性内模控制中的应用

提出一种基于对角递归神经网络的非线性内模控制方案,其内部模型和内模控制器的建立均由对角递归神经网络来实现,同时改进神经网络控制器的训练函数。仿真结果表明,改进的内模控制系统与基本BP神经网络内模控制系统相比,具有跟踪速度快,超调量小,以及对对象参数摄动具有较好的适应性。     

多变量解耦内模控制系统设计与仿真

针对多控制回路相互关联耦合的多变量控制器的设计复杂、参数调节困难、实现难度高、工程实用性差的问题,提出一种多变量解耦内模控制器。该系统采用前置反馈补偿方式解耦,通过两步法设计内模控制器,并将内模控制器和解耦后的被控对象等效变换为只有1个参数可调的PID控制器。实验结果表明,系统解耦效果良好,通过对唯一的参数进行调节,系统表现出良好的动态响应特性,在模型失配和存在干扰的情况下,系统的鲁棒性和抗干扰能力也较好, 具有较高的工程应用价值。     

力反馈遥操作机器人系统的内模控制

针对遥操作机器人系统通讯时延破坏系统稳定性和透明性的问题，为力反馈遥操 作系统建立了内模控制结构，设计了两端控制器分别实现主从机械手速度和力的跟踪，从而使系统具有良好的透明性.两控制器各有一个控制 参数，相关度低，控制灵活.借助内模控制结构的特殊性，以透明性为目标的控制器设计独立于稳定性来进行，降低了控制器设计的复杂度， 很好地兼顾了系统在时延下的稳定性和透明性.理论分析和仿真实验证明了该方法的有效性.     

对角递归神经网络在非线性内模控制中的应用

提出一种基于对角递归神经网络的非线性内模控制方案，其内部模型和内模控制器的建立均由对角递归神经网络来实现，同时改进神经网络控制器的训练函数。仿真结果表明，改进的内模控制系统与基本BP神经网络内模控制系统相比。具有跟踪速度快，超调量小，以及对对象参数摄动具有较好的适应性。     

二自由度PID内模主汽温控制

基于内模控制理论,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点,设计了一种二自由度PID控制系统。设计的二自由度PID控制器有两个调节参数,一个调整系统的位置跟随性能,另一个主要用来调整系统的干扰抑制特性和鲁棒性。对控制系统进行仿真试验,仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能、抗干扰性能和鲁棒性。     

二元精馏塔中的内模解耦控制的应用

针对一类有多变量、强耦合、大时滞特点的精馏塔控制系统,为了提高系统的整体控制性能,文中给出了内模解耦控制器的设计过程,该控制器具有同时兼解耦器、内模控制器的特性,采用解耦原理与内模控制融合方法设计,其解耦作用是使系统成对角优势,避开动态解耦技术要求精确模型且可能为物理不可实现对象的矛盾,其内模控制可补偿不精确解耦及时滞导致的控制品质下降。通过解耦分析和稳态误差分析,推导出解耦内模控制器的表达式。仿真研究结果表明该控制器控制系统具有较好的解耦能力和较强的鲁棒性．具有很好的应用前景。     

基于IMC的不稳定时滞过程PID控制

针对一类不稳定时滞过程,采用双环控制结构,首先选取内环P控制器参数,使得广义对象(内环)稳定,对纯滞后环节进行Taylor逼近后,按照内模控制(IMC)的原理设计外环控制器,得到了等效的PID控制器参数的整定方法.仿真结果表明该方法具有较好的控制性能和鲁棒性,适合于工程实际应用.     

基于内模控制的PID参数整定及仿真

介绍了内模控制的发展历史及基本原理,分析了其控制器的设计方法,提出了一种利用Taylor级数展开的基于内模控制(Internal Model control,IMC)的PID控制器参数整定的方法.通过对热交换器PID温度调节闭环控制系统的MATLAB实例仿真,将IMC-PID整定的效果与传统PID进行对比,论证其控制效果明显优于其它经典PID整定,显示了其实际工程应用价值.     

基于分数阶IMC-PID的锅炉蒸汽温度控制

近年来,分数阶微积分已被广泛应用于诸多领域中。针对分数阶控制器设计时参数整定困难的问题,基于内模控制的设计框架,将内模控制应用于分数阶热力系统的控制器设计。针对分数阶次a1,a=1和a1,分别给出了分数阶PID控制器类的实现,使分数阶控制器的参数整定得以简化。应用于某循环流化床锅炉主汽温对象的仿真结果表明,所设计的控制器,具有良好的设定值跟踪能力、抗干扰性能以及较强的鲁棒性。     

自适应控制在火电厂主蒸汽温度控制中的应用

火电厂主蒸汽温度具有大迟延、大惯性和时变性。自适应Smith预估控制及自适应内模控制均能根据对象状态的改变随时整定控制器参数。将这两种方法应用于火电厂主蒸汽温度控制系统中,可提高控制系统的鲁棒性。