纯滞后系统内模控制器的设计与仿真研究

介绍纯滞后系统内模控制器的设计方法。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。     

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 .     

基于Taylor和Pade能逼近的滞后系统IMC-PID研究

针对一阶加纯滞后过程,对滞后项分别进行Taylor逼近、一阶Pade逼近、二阶Pade逼近和全通逼近,设计出基于内模原理的PID反馈控制器,对其参数整定进行分析,并进行仿真实验,评价了各种PID控制器的适用情况.     

基于Smith预估的纯滞后系统的控制

针对具有纯时间滞后的系统,分析了PID算法、Dahlin算法和Smith预估算法的特点,指出只要对Smith预估控制器进行适当的设计,就能等效于Dahlin算法.提出了利用Smith预估器补偿时间滞后,按Dahlin算法原理设计控制器的Dahlin～Smith算法和将Smith预估系统结构变换为内模控制器(IMC)结构,再按内模控制原理进行控制器设计的IMC-Smith算法.在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明,所提出的新控制算法在系统模型不精确的情况下,具有更好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后系统是一种比较实用的控制方法.     

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.     

大时变纯滞后的PIP控制器的实现

介绍旨在消除大纯滞后影响的ＰＩＩＰ控制器的基本原理，针对大时变纯滞后的ＰＩＰ控制器的问题，提出了一种根据变纯滞后的大小而动态改变脂样周期来模拟纯滞后时间的方法，并给出了递推公式，领导具结果表明，这种方法对大时变纯滞后的对象具有优良的控制性能，并且简单、实用、易于在微机上实现。     

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。     

基于多模型的内模控制及其在电厂过热汽温中的应用

针对电厂过热汽温被控对象具有大惯性、大滞后特性且对象参数随负荷变化较大等因素,提出了一种基于多模型的内模控制策略。将副回路系统与惰性区等效为一个广义被控对象,通过在不同工况辨识得到其多模型,设计出相应的内模控制器,根据运行工况选择相应的控制器,从而实现全工况运行的自适应控制。仿真结果表明,该控制策略比常规的单内模控制在大范围具有更好的控制品质。     

内模控制器及其参数整定

本文将ＩＭＣ应用于二阶加纯滞后对象，为改善内模控制自适应能力，采用自适应滤波ＬＭＳ算法对受控对象的模型参数进行在线估计以增强系统的鲁棒性，提高应付时变系统的能力。     

大流量液压系统的油温控制

针对某大型液压系统的油温恒定需求,分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性,提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法.在Matlab/Simulink仿真环境中,比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性.仿真结果表明,模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点,且易于PLC实现.将模糊PID控制方案应用于实际系统中,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化,使得油液温度有效控制在45±1 ℃;参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID,适合应用于大流量液压系统的油温控制.     

一种自适应PID算法

本文提出了一种基于内模控制原理的自适应PID控制算法。对于对象时滞时变、或模型与对象的阶次失配具有鲁棒性,并适用于非最小相位系统的控制。该控制算法设计简单,整定参数少。还可用于整定常规的PID控制器的控制参数。     

基于ITAE标准函数的纯滞后系统控制

针对纯滞后控制对象,提出了一种基于ITAE标准优化函数的控制器设计方法,将控制器和对象构成的闭环传递函数等效为具有ITAE控制指标的ITAE最佳传递函数,从而求解出控制器参数.对于纯滞后对象,利用一阶Pade近似式来近似纯滞后环节,给出了改进后的系统模型,利用ITAE控制器在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明:所提出的设计算法简便实用,避免了复杂的参数在线调整过程,在系统模型发生摄动的情况下,均有着较传统PID控制更好的稳定性和鲁棒性,显示了这一设计方法较好的应用前景.     

Vehicle Active Damping Control with Considering Time Delay

A model predictive control (MPC) based active damping controller for automotive driveline oscillations with time-delay consideration is proposed.A simplified driveline model considering time delay is modeled and converted to a linear parameter varying state space equation.Based on the model and model predictive control theory,an active damping controller is designed for drivability and comfortability improvement.In order to verify the designed controller,a driveline with engine is modeled to simulate the tip-in/out driving operation.An MPC active damping controller without considering time delay is simulated together with the proposed controller.The simulation results show that,by adopting the new MPC active damping controller,the vibration of the vehicle is reduced and the drivability and comfortability are improved.     

时滞系统的模糊神经网络补偿控制

针对传统的模糊神经网络(FNN)在线控制方法用于控制时滞对象时存在调节时间较长的问题,分析产生这一现象的原因,对传统的模糊神经网络在线控制进行改进,给出一种新的确定补偿量的方法.基于递推最小二乘(RLS)法在线辨识对象模型,通过时滞对象模型预测对象输出的变化,利用补偿方法得到控制量的补偿量.设计二维输入的带补偿的模糊神经网络控制器,进行实验与仿真研究.仿真结果表明,该补偿方法调节时间短,控制精度高,比传统的模糊神经网络的控制效果明显.     

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。     

基于组态软件的自适应PID控制器研究

针对工业过程中常遇到的二阶纯滞后系统,介绍了一种基于组态软件的自适应PID控制器的设计方法.该控制器可实现在线辨识并可自动整定控制参数,结构简单,工作稳定,鲁棒性好.对于一些复杂过程和严重非线性过程,在辨识过程不十分有效的情况下,运用Fuzzy PID参数调节,系统仍有较好的控制性能.     

长时延网络控制系统的H_2/H_∞混合控制

提出了具有长时延的网络控制系统的一种新模型,利用信息接收缓冲区将不确定的长时延转变成在几个确定时延间进行转换,从而将延迟扩大化的程度减小。根据离散马尔可夫跳跃线性系统理论,提出了网络控制系统的H2/H∞混合控制问题,得到通过求解线性矩阵不等式来获得鲁棒均方稳定的跳跃反馈控制器的设计方法,设计出的控制器计算简单且易实现。将结论应用到三容系统中,仿真结果表明了此方法的有效性和优越性。