锅炉汽包水位系统的预测函数控制

在给出具有可测干扰系统的预测函数控制(PFC)算法的基础上,结合预测函数控制、串级调节的优点,提出了锅炉汽包水位控制系统的PFC—PID透明控制策略:内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用带前馈补偿的PFC控制,可有效地克服汽包水位系统的另一主要扰动——蒸汽流量的扰动,同时PFC的强鲁棒性保证了在对象特性变化的情况下系统仍然具有良好的调节品质。计算机仿真结果显示了该控制策略的有效性和实用性。     

工业锅炉水位三冲量控制系统的改进

对经典的大型工业锅炉汽包水位三冲量自动控制方案进行了改进,仅用一台调节器便实现了带有前馈调节的双闭环反馈串级控制。改进方案是以一台伺服放大器作为副调节器使用,由差压变送器（在给水母管上取流量信号）、开方器、分流器、伺服放大器,及经过电动执行机构和阀体回到给水母管的小闭环系统组成副回路。该回路可实现对被控系统的失调、快调和粗调,缩短了调节通道,加速了调节过程,大大提高了整个系统的抗干扰能力,使被控对象（锅炉汽包水位）的动态和静态品质得以提高,锅炉虚假水位现象得以控制.还根据改进方案的控制理论设计了计算机控制系统,并利用软件编程方便的特点,实现了系统控制的超驰控制。     

锅炉汽包水位系统的AFSMC-PID串级控制研究

锅炉汽包水位系统是一个典型的变参数、强扰动的对象,常规的PID-PID串级控制难以满足控制要求。针对此问题,设计自适应模糊滑模控制器(AFSMC),该控制器基于带积分补偿的变结构控制器,并利用自适应模糊控制方法,把滑模控制器中的不确定项进行模糊逼近。利用李亚普诺夫函数证明了控制器的稳定性。将AFSMC-PID串级控制策略应用到锅炉汽包水位控制系统,内回路采用PID控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用AFSMC控制克服蒸汽流量的扰动。仿真结果显示此控制方法具有较强的鲁棒性和良好的跟踪性能。     

火电厂主汽压力的IMC-PI控制系统设计

针对电厂主汽压被控对象的大惯性、大滞后特点,采用炉膛辐射能作为中间被调量,构成了一种内模－比例积分串级控制系统。内回路采用比例积分控制,以快速消除燃料量引起的扰动;外回路采用内模控制,以有效地补偿对象的大滞后特性。采用具有纯滞后的一阶惯性环节作为广义被控对象的内部模型,给出了广义被控对象模型的建立方法及控制系统的设计步骤。对控制系统进行仿真试验,试验结果表明,所提出的控制方案有很好的克服扰动和给定值响应能力。     

基于免疫反馈机理的锅炉汽包水位SMITH预估控制

借鉴生物免疫反馈响应过程的调节规律,针对电站锅炉汽包水位控制系统,提出一种基于免疫反馈机理的SMITH预估控制策略,内回路采用常规P控制器以快速消除给水流量扰动,外回路采用免疫PID控制器以保证汽包水位在给定值,并有效克服蒸汽流量的扰动.该控制策略结构和算法简单,易于工程实现.通过仿真试验证明该控制策略适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性、自适应性和抗干扰能力.     

基于扰动观测器的非自衡对象预测函数控制及其仿真

针对非自衡对象,为了克服外部不可测扰动,提出了将扰动观测器引入预测函数控制中的方法。即在控制中引入等效的补偿,实现对干扰的完全抑制。并以锅炉汽包水位为控制对象进行仿真。结果表明,系统具有足够的抗干扰能力和良好的动静态特性。     

具有内模结构的锅炉汽包水位PID控制

锅炉是向诸多工业生产过程提供热能与动力的重要设备之一.为了有效地克服汽包水位的负调现象,采用一种基于三冲量控制方案的内模PID控制方法,即副回路利用常规PI控制算法快速抑制给水流量变化带来的干扰,主回路采用内模PID控制算法用以克服蒸汽流量变化产生的扰动.仿真结果表明所提出的控制策略能够加快响应,减小超调,缩短调节时间,算法简单易于工程实现且具有较强的鲁棒性.     

基于约束预测控制的增压锅炉汽包水位系统研究

为提高增压锅炉汽包水位的控制效果,解决增压锅炉汽包蓄水量和蒸发面积减小带来的变化速度问题,该文研究了增压锅炉蒸发系统的运行机理.基于集总参数法建立了蒸发系统的数学模型,将基于状态空间模型的约束预测控制算法应用于增压锅炉汽包水位控制系统,并进行了仿真研究.仿真结果表明,在外界扰动下汽包水位能够控制在规定的约束范围内,显示了约束控制算法的快速性,控制效果比较理想,增强了汽包水位控制系统的稳定性与鲁棒性,对进一步研究增压锅炉控制系统具有一定的参考价值.     

锅炉汽包水位非稳态数学模型及水位控制策略的研究

锅炉汽包水位是现代电厂锅炉安全运行的重要监控参数。依据质量和能量平衡,建立了汽包水位非稳态数学模型;通过编程计算,对炉内燃煤量扰动造成的动态特性进行了分析,并提出了水位控制的方法,对汽包锅炉的安全运行和控制具有参考意义。     

基于变论域模糊PID的锅炉汽包水位控制系统仿真研究

汽包水位是锅炉正常运行的主要指标,也是锅炉能提供符合质量要求的蒸汽负荷的必要条件.通过对工业锅炉汽包水位控制的动态分析,确定了三冲量水位控制方案,采用一种变论域的混合模糊PID控制器进行控制.仿真结果表明,该控制器的控制效果优于传统PID与模糊PID,在扰动较大时更能体现出优越性.     

直线电机伺服系统的无模型自适应控制

针对直线电机对扰动和系统参数变化的敏感性和由于摩擦力和推力脉动使系统具有明显的非线性特性,设计了基于C-SPACE实时仿真系统的无模型控制器,用Matlab/Simulink搭建了控制算法,并进行了硬件在回路仿真,采用基于紧格式线性化方法的无模型自适应控制方法,对应用C-SPACE实时仿真系统进行了算法分析。此外,对无模型控制算法和常规PID算法进行了分析比较,实验结果表明,无模型自适应控制算法在控制直线电机时的控制效果都要优于PID控制,比PID算法更为简洁化。     

神经网络-滑模控制在STATCOM系统中的应用

研究了基于STATCOM无功补偿的交流系统电压波动和闪变调节与控制问题,建立了STATCOM在d-q坐标系的数学模型,提出了基于直接电流控制策略的神经网络-滑模控制方法:采用电压外环滑模控制和电流内环神经网络-滑模控制的双环控制策略,克服了传统PI控制不能自适应调整控制参数的缺点,实现了系统的自适应控制。数值仿真结果验证了本方法的有效性,在电压波动和闪变恶劣条件下STATCOM能够快速响应、控制品质好,交流系统能够稳定工作,控制性能比PID控制好。     

磁悬浮作动器的串级PID控制设计与试验

为提高主动隔振系统的稳定性和改善系统的控制质量,利用系统辨识得到磁悬浮作动器控制通道的数学模型并设计相应的串级比例-积分-微分(proportion-integral-derivative, PID)控制器:系统的内环为加速度环,主要控制隔振台的加速度;系统的外环为位移环,使隔振台回到中心位置并调节加速度控制器的参考值。利用一阶系统理论分析串级PID控制的动态性能,通过在Matlab中建立串级PID仿真控制模型验证理论结果,利用单自由度试验平台设计串级PID控制系统,对比试验和仿真加速度传递率,分析加速度控制效果。试验结果表明:采用串级PID控制方法,控制对象在1~25 Hz频段内的衰减幅度为-22.5~-2.2 dB,实现了有效的振动控制。     

基于MFAC的数控机床位置伺服系统

数控机床位置伺服系统是数控机床的重要组成部分,是一个复杂的机电系统,其控制受多方面因素的影响,控制难度较大,且其位置精度会影响数控机床的加工精度.本文以数控机床的位置伺服系统作为研究对象,通过改进算法来提高系统性能.本文基于传统的PI控制,采用紧格式动态线性化(CFDL)方法进一步对速度环与位置环进行改进,设计出改进前...     

直线二级倒立摆的PID实时控制

针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PID控制方案的有效性,也证实了采用整定PID参数的新思路可克服人工整定的困难.     

数据仓库系统的多要素访问控制

针对数据仓库系统中访问控制存在单一、静态的不足,按照新闻五要素的理念提出数据仓库系统的多要素访问控制模型.通过理论分析,该模型可以从多方位增强访问控制的能力.     

内模-PID串级控制方法

将内模控制与串级控制相结合,为了发挥内模控制克服时间滞后方面的优良特性和串级控制良好的抗扰性,提出了内模-PID串级控制方法.PID控制调节系统的抗扰性,内模控制调节系统的鲁棒性,理论研究和仿真结果表明系统响应同时具有良好的抗扰性和鲁棒性,且参数整定简单.     

一种机电位置伺服系统的抑扰控制策略及其实现

针对某型电机试验设备的三坐标自动定位安装系统存在较严重扰动的问题,探讨了相应的抑扰控制方法。首先建立了内扰因素复杂且重力荷载外扰显著的Z轴升降系统的动力学模型,在此基础上构建了一个交流伺服驱动的全闭环机电位置伺服系统,以初步达到消除系统各种环内扰动影响的目的。为了进一步提高系统的抗扰能力,在全闭环控制系统的位置外环控制器中引入先进的自抗扰控制器（ADRC）算法。基于该全闭环位置伺服系统进行Matlab/Simulink仿真实验,对位置环采用ADRC调节与PID调节的抗扰效果进行了比对分析,结果显示在恒定负载外扰下的位置跟踪性能及电气阻抗内扰下的位置保持性能ADRC控制优于PID控制。最后在试验设备上完成了相应的测试实验,对仿真结果作出了进一步的验证。