基于改进型Smith预估器的同步施工网络控制系统

根据同步施工网络控制系统的控制原理,分析了时变、随机和不确定的网络时延对同步误差控制所产生的影响。针对传统Smith预估器用于多被控对象同步控制时存在的缺陷与不足进行了分析,提出了一种改进型Smith预估器,实现了对网络时延、被控对象纯滞后因子以及同步误差控制器的多重Smith预估补偿,将其从内部反馈回路中彻底消除,预估模型无需预估与在线测量其大小与变化规律。通过基于控制器局域网络(controller area network,简称CAN)的盾构管片拼装机同步网络控制系统,对常规比例积分微分(proportion integral derivative,简称PID)同步网络控制和基于改进型Smith预估器的PID同步网络控制性能进行了仿真对比分析,并通过实验进行了验证。结果表明,常规PID网络控制同步误差为-3～3mm,基于改进型Smith预估器的PID网络控制同步误差为-1.5～1.5mm,后者可显著提高同步施工网络控制系统的同步控制性能与精度。     

串级-Smith预估控制在温度大滞后系统中的应用

在工业过程中，大滞后系统普遍存在。文章以一实验用加热装置为研究对象，针对该温度控制系统具有大滞后的特点，采用串级控制结构结合Smith预估控制器的控制方案。内环采用Smith预估器，大幅度降低滞后对控制系统动态性能的影响；外环采用PI控制实现系统无静差。实验表明，该种控制系统与单回路PID控制或Smith预估控制相比具有更优的动态特性和鲁棒性。     

采用改进模糊控制器实现对Smith系统的设计

本文设计了一种具有模糊控制器的Smith预估控制系统来实现对纯滞后对象的控制,它避免了设计传统PID控制器参数整定的繁琐过程,同时该模糊控制器通过一些改进使其控制规则简单而且有效,通过仿真实验表明该系统具有较强的鲁棒性和抗扰性能.     

Smith预估器在通风机组中的应用

针对通风机组的纯滞后特性,采用Smith预估器对系统进行补偿。根据通风机组的结构和特性,建立以改进型数字PID控制算法和纯滞后补偿技术为核心的温度控制模型。通过可编程控制器（programma—blelogiccontroller,PLC）,实现了温度控制模型在通风机组中的工程应用。实践表明,温度控制系统可以消除系统的静态误差,减少超调,缩短调节时间,提高控制精度,使系统运行平稳。     

基于模糊理论的PID参数自整定的温度控制仪

介绍一种基于模糊理论的PID算法的自整定温度控制仪,给出了PID的温度测控原理,并对模糊控制思想及系统的软、硬件设计进行了详细阐述.采用该控制系统,能较好地克服温度控制对象的纯滞后特性,控制响应时间短,超调小.     

热轧恒压供水系统智能Smith预估多模控制策略研究

针对热轧恒压供水系统的非线性和时滞性特点,提出了一种智能Smith预估多模控制策略。当供水压力差绝对值大于等于设定值的20%时采用了PD控制,在设定值的10%到20%范围内采用PID控制,小于设定值的10%时采用了模糊自适应PID控制,通过模糊规则在线调整PID控制器的三个参数,并引入Smith预估器对供水系统的纯滞后现象进行补偿。基于推导出的典型恒压供水模型,利用MATLAB软件对常规Smith-PID、Smith-模糊PID、智能Smith预估多模控制器进行仿真分析。仿真结果及现场应用表明:相比常规的PID-Smith和Smith-模糊PID控制器,智能Smith预估多模控制器具有鲁棒性强、动态响应快及稳态精度高的优点。     

基于数字式Smith预估增量式PID黄酒发酵温度控制

黄酒发酵过程中温度控制是决定黄酒品质的重要因素,针对黄酒发酵过程中温度对象的大惯性、大迟延的问题,应用Smith预估器来补偿迟延对系统动态性能和稳定性的影响。由于温度控制是通过调节阀门的开度释放冷凝水实现的,前向控制器采用数字式增量PID控制。整个控制系统采用数字化的设计方法以实现计算机控制。仿真结果表明Smith预估控制降低了延迟对控制性能影响,系统响应的超调量减小,调节时间明显缩短。     

基于纯滞后补偿技术的镁合金熔炉温控系统设计与实现

针对镁合金熔炉的纯滞后特性,采用smith预估器对系统进行补偿.根据镁合金熔炉的结构和特性,建立了以PID和smith预估器为核心的温度控制系统模型;然后设计了硬件系统和软件控制流程;再通过simulink仿真比较了普通PID控制和simth预估控制模式.结果表明,smith预估控制系统可以消除系统的静态误差,减小超调,缩短调节时间,提高控制精度,使得系统运行稳定,性能明显优于普通的PID控制系统.     

基于Smith预估补偿的PID串级扩散炉炉温控制系统

针对传统的扩散炉控制系统温度控制精度较低的现状,提出一种基于Smith预估补偿的PID串级炉温控制系统,并建立扩散炉炉内温度的数学模型。通过仿真实验,证明了该炉温控制系统的可行性。     

Smith预估滑模控制在时滞系统中的应用

时滞现象普遍存在于实际控制系统中,给系统控制增加了难度。本文针对含有纯滞后的被控对象,提出一种基于低通滤波的Smith预估滑模控制方法,采用Smith预估器补偿纯滞后环节,引入滑模控制方法提高控制的鲁棒性。同时,针对滑模控制固有的抖振特性,采用低通滤波器对控制信号进行滤波,得到平滑的控制信号。仿真结果表明,基于低通滤波的Smith预估滑模控制方法在时滞系统的控制效果较常规PID控制方法响应速度更快,超调更小。     

基于结构改进Smith预估单神经元PSD的长时延NCS研究

针对长时延网络控制系统（NCS）中存在时延和被控对象等问题,提出了一种新型结构改进Smith预估单神经元PSD控制器.新型控制器由结构改进Smith预估器和单神经元PSD控制器组成,结构改进Smith预估器通过对传统Smith预估器模型结构上的改进,避免了建立网络时延的预估模型,无需对网络时延进行在线测量、估计或辨识,补偿了网络时延对系统的性能带来的影响;单神经元PSD控制器解决了结构改进Smith预估器的模型失配问题,通过Matlab环境下的TrueTime工具箱对NCS进行仿真实验,并对传统PID控制方法、结构改进Smith预估PID控制方法和结构改进Smith预估单神经元PSD控制方法进行了仿真比较.研究结果表明,该新型控制器有效地补偿了网络时延对NCS的性能带来的影响,在模型失配情况下具有良好的鲁棒性和适应性,是对长时延NCS-种可行且有效的控制方法.     

基于模糊-PID控制策略的变频恒压供水系统的仿真研究

针对恒压供水系统普遍存在的惯性大、非线性、随机性及纯滞后性的特点,设计了一种基于模糊 -PID控制策略的变频恒压供水系统。硬件部分介绍了系统的结构及组成,软件设计部分首先构建系统数学模型,研究了PID控制与模糊控制理论,并最终将模糊 -PID控制策略用于对系统的控制,同时兼具传统PID控制精度高及模糊控制动态响应特性好的优点。最后用MATLAB进行仿真的结果表明:模糊 -PID控制器能够使系统的动态、稳态性能优化,具有一定的应用前景。     

基于在线自整定参数的智能温控器的研究

针对羰基合成反应装置中温度控制的特点,设计了温控器的硬件和软件部分;研究了与之相适应的控制算法,提出将模糊控制、PID控制及纯滞后控制算法有机地结合起来,使温控器在具有PID控制器动态跟踪品质和稳态精度的基础上,进一步实现控制的自适应性,发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点.将研究的温控器应用于羰基合成反应过程的温控系统,取得了较好的控制效果.     

带积分的模糊Smith预估器在电加热温度控制中的应用

传统的smith预估器是解决大纯滞后系统控制的有效方法,但它依赖于被控对象精确的数学模型,使应用受到了限制。带积分的模糊smith预估器兼有前者的特性,又不依赖于对象精确的数学模型,且有较强的鲁棒性。论文给出了设计方法及在电加热炉中的应用结果。     

复合模糊PID在温度滞后控制系统中的应用

在具有滞后的温度系统中研究设计出一种复合型模糊PID控制器。其突出优点是应用模糊控制适应系统的不确定性,利用Smith预估补偿克服系统滞后的影响,应用PID控制实施温度系统的精确控制。在很大程度上改善了复杂系统的控制品质,提高了系统的鲁棒性,实际运行结果证明了该方法的有效性。     

模糊PID控制算法在恒速升温系统中的应用

匀速升温控制是个复杂的过程,具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,难以得到精确的数学模型.考虑到这些特点,为提高控制精度,将Fuzzy-PID算法应用于电阻炉温度控制系统,当误差较大时采用模糊控制,误差较小时采用模糊PID控制,实现了2种控制方法的优势互补,在此基础上,给出了Fuzzy-PID控制器设计、硬件结构和软件设计,实验曲线表明该控制算法可以获得满意的控制效果,采用模糊PID控制的效果明显优于常规PID控制.     

电液伺服扭振试验机模糊PID控制仿真研究

为提高电液伺服扭振试验机控制系统抗参数变化和干扰的能力,保证控制精度,提出了应用于本试验机控制系统的模糊PID控制。首先根据控制系统结构原理建立了控制对象的数学模型。然后设计了模糊PID控制器,使用正交试验法对PID控制参数进行整定,以获得较优的PID控制参数,同时使用模糊控制器对PID的控制效果加以修正。最后利用MATLAB／Simulink对控制系统进行了仿真。仿真结果表明：模糊PID控制对于参数的变化和干扰,能实现控制参数的自调整．具有较好的控制效果。     

具有迟滞特性的水下小车牵引系统控制方法

提出了基于改进Smith预估补偿的模糊PID控制器,实现对水下液压绞车牵引小车的精确速度控制。改进Smith预估补偿具有较好的解决迟滞环节对于控制系统的能力,模糊PID控制器具有较好的模型自适应性,两者相结合能够较好的解决水下小车速度控制系统的系统迟滞及参数时变对控制结果所带来的影响。利用MATLAB软件对液压绞车牵引小车的速度控制系统进行仿真,并对结果进行分析。