高阶反向响应过程的分数阶PID控制器设计

针对具有反向响应特性的高阶过程,提出了一种分数阶PID控制器设计方法.为了便于控制器设计,采用一种改进的微粒群优化算法对高阶过程模型进行简化处理,在此基础上,根据内模控制原理设计分数阶PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,有效降低了控制器整定的复杂度,并根据最大灵敏度指标推导出控制器参数整定的解析表达式,克服了参数选择的盲目性.仿真结果表明,该方法可使系统具有良好的设定值跟踪、扰动抑制特性以及克服参数摄动的鲁棒性.     

时滞不稳定过程PID控制器直接设计法

直接在时域上设计时滞不稳定过程比例积分微分(PID)控制器.采取双回路三环节的控制结构,目标是优化两个时域指标-阻尼系数和积分增益.然后,合并三个环节得到设定值加权PID控制器.仿真表明该方法是有效的,具有好的鲁棒稳定性和性能.     

一阶不稳定时滞过程的二自由度PID控制

针对一阶不稳定时滞过程,提出一种基于灵敏度函数的二自由度PID控制器整定策略.首先利用内环反馈得到稳定的广义被控过程的模型,然后基于灵敏度函数利用鲁棒分析方法整定二自由度PID控制器的参数.该方法使系统具有良好的目标值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性,并且参数调整方便.仿真结果表明该控制方法的有效性.     

PID控制作用下一阶时滞系统的鲁棒稳定性分析

研究了PID控制作用下参数不确定一阶时滞系统的鲁棒稳定性问题.确定了一阶时滞系统能被PID控制器镇定的前提条件,利用双轨迹法的解析形式,给出了系统参数必须满足的几个稳定约束条件,证明了PID控制器对于一阶时滞系统的镇定始终是时滞相关的.依据所得到的稳定约束条件,通过具体的例子分别定量给出了3个对象参数中1个、2个和3个参数不确定3种情况下系统参数的鲁棒稳定域.     

时滞反向响应过程的数字控制设计方法

基于单位反馈控制结构,提出了离散域中对于时滞反向响应过程的直接设计新方法.该方法分析了反向响应系统控制器输出的振铃问题,给出期望闭环传递函数,并由此推出数字控制器的结构;通过分析设计参数,给出控制器单一调节参数的整定规则和获得更好控制器输出的参数选取方法.通过对一高阶的时滞反向响应过程进行仿真实验比较,结果验证了所提出的方法在抑制振铃方面具有较为明显的优势.     

不确定变时滞系统的强稳定鲁棒控制器设计

研究了一类具有时变参数不确定性的时滞系统的强稳定鲁棒控制器设计问题,其中不确定性和滞后时间可以是时变的,不要求不确定性满足匹配条件,通过Ｒｉｃｃａｔｉ方程给出了强稳定鲁棒控制器存在的充分条件,并举例说明方法的有效性。     

用MATLAB设计鲁捧PID压力控制器系统

利用可重复执行的交互式MATLAB软件，给出了鲁棒PID压力控制器的设计方法。研究结果表明、所设计的PID压力控制器的调节时间T≤0．5s，当输入为阶跃信号时，系统能达到ITAE最优。仿真结果表明，通过串联一个增益放大器，当C。在0．1—10范围内变化时，所设计的PID压力控制器具有很强的鲁棒性。     

满足相位裕度的PID控制器解析设计方法

本文提出了一种基于相位裕度的解析PID设计方法,使整个系统的相位裕度刚好等于设定值,从而能一次性地得到PID控制器的数学模型。Matlab仿真验证了该设计方法的有效性。     

非线性时滞不确定系统的鲁棒控制器设计

讨论了摄动是状态和控制的非线性函数的时滞不确定系统。利用Lyapunov函数方法，通过求解一个参数Riccai方程，给出使系统渐近稳定的线性状态反馈控制器设计方法。所讨论的系统是线性摄动情形的推广。最后通过一个算例验证了所给方法的可行性。     

不确定时滞过程Smith预估鲁棒H∞控制器的设计

以不确定大时滞过程为研究对象 ,对常规的 Smith预估控制系统进行变形 ,然后用灵敏度最小原则设计 H∞ 控制器 ,实现了对不确定大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法能消除大时滞带来的不良影响 ,且鲁棒性强 ,能够有效抑制干扰和模型不确定性 ,只用一个可调参数就能有效协调系统的鲁棒性能和标称性能 .     

PID Controller Stabilization for First-order Integral Processes with Time Delay

Due to the widespread application of the PID controller in industrial control systems, it is desirable to know the complete set of all the stabilizing PID controllers for a given plant before the controller design and tuning. In this paper, the stabilization problems of the classical proportionalintegral-derivative （PID） controller and the singleparameter PID controller （containing only one adjustable parameter） for integral processes with time delay are investigated, respectively. The complete set of stabilizing parameters of the classical PID controller is determined using a version of the Hermite-Biehler Theorem applicable to quasipolynomials. Since the stabilization problem of the singie-parameter PID controller cannot be treated by the Hermite-Biehler Theorem, a simple method called duallocus diagram is employed to derive the stabilizing range of the single-parameter PID controller. These results provide insight into the tuning of the PID controllers.     

线性时滞系统的PID控制器稳定参数集算法

针对线性时滞系统提出了一种确定PID控制器稳定参数集算法.通过计算比例增益kp的稳定范围,遍历该范围内的每个kp值,确定微分增益kd和积分增益ki在二维平面内的稳定域,得到了完整的PID控制器稳定参数集.该方法为时滞系统的PID控制器设计和调节提供了基础.     

时滞系统简单自校正PID控制器

采用Smith型时滞补偿器,对于具有未知或时变时滞的二阶(或一阶)开环稳定被控过程,分别提出了以任意稳定裕度和极点配置为指标的自校正PID(或PI)控制算法。仿真结果表明,该算法简单可行,且易于实施。     

多时滞不确定系统的非脆弱鲁棒控制器设计

考虑了一类多时滞不确定系统的非脆弱鲁棒控制器设计问题,控制器增益存在加性和乘性摄动两种情况.通过构造一个相应的Lyapunov函数,证明了使系统鲁棒稳定的充分条件.基于线形矩阵不等式,当控制器增益存在两种形式摄动时,给出了系统鲁棒控制器的设计方法.通过算例验证了所给结果的有效性.     

典型不稳定时滞对象的H∞最优灵敏度控制

针对典型不稳定对象推导了PID控制器整定公式，设计过程分为两步，首先根据闭环系统内稳定的定义推出镇定系统的充要条件，然后定义H∞最优性能指标，利用有理近惟逼近控制对象中的纯滞后进行控制器推导，在给出的例子中比较了新的控制器和其他控制器的性能.     

基于结构奇异值的鲁棒PID控制器设计

本文提出了一种以结构奇异值为优化指标的ＰＩＤ控制器设计方法，该方法直接提出了对闭环系统鲁棒性的要求，符合工程实际需要，由于ＰＩＤ控制器可调参数少，因而采用结构奇异值为优化指标的设计可以用共方向法等非线性的直接方法完成，最后以机械手关节的ＰＩＤ控制器设计为例说明了这种方法。     

一种采用时间最优控制的PID恒温控制器

本控制器由 80 31单片机、MC1 4 4 33A/ D转换器、双向晶闸管以及热敏电阻等组成 .采用了时间最优控制与 PID控制相结合的控制方案 ,很好地实现了对恒温箱的温度控制 .