一类不稳定大时滞过程的二自由度IMC-PID控制

针对一类不稳定大时滞过程,提出一种二自由度IMC-PID串级控制设计方法.系统内环按照IMC原理设计为经典反馈控制结构,主要用于实现不稳定对象的镇定和快速消除系统的主扰动;系统外环设计为二自由度内模控制结构,使系统设定值响应同干扰响应分离,得以分别设计控制器.理论分析和仿真结果表明,给出的控制策略能够有效地解决一类开环不稳定大时滞过程的内模控制应用问题,并且使系统同时具有良好的控制性能和鲁棒性.     

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。本文以高校教研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。     

内模控制在串级系统中的应用

主要讨论了利用内模控制对串级控制系统进行改进,将被控对象转化为含时滞的一阶惯性环节,再将时滞环节进行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。仿真实验表明,对于被控对象具有大时滞特性且对象参数变化较大的系统,这一方法能有效改善系统的控制品质,并能适应对象特性的变化,具有较强的鲁棒性。     

基于串级PID的过热汽温多模型切换控制

提出了一种易于工程实现的过热汽温先进控制策略。在常规串级PID控制的基础上,设计了多模型切换控制方案,有效避免了单一控制模式不能适应系统工况变化的问题,另外,主调PID控制器的参数通过内模原理整定,较好地保留了内模控制器的特点,能够有效克服过热汽温对象的大迟延特性。所设计的控制系统已经成功应用于某电厂300MW机组,从投运效果看,当机组负荷大范围变化时,过热汽温仍能维持在正常范围内,保证了机组的安全经济运行。     

永磁同步电机伺服系统串级PID矢量控制研究

为实现对永磁同步电机伺服系统的控制,分析基于转子磁链定向矢量控制的伺服电机,建立串级PID控制的伺服系统解耦动态数学模型.依据控制系统工程设计法设计出电流环、速度环、位置环后,研究速度环相对于电流环和位置环的配置对伺服系统性能的影响;进而设计出满足指标要求的伺服控制系统.结果表明:在永磁同步电机伺服系统的串级PID矢量...     

串级系统智能模糊PID控制器设计

在串级控制系统的基础上 ,主调节器采用智能模糊 PID控制算法 ,副调节器采用常规 PID算法。将数字 PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对 PID的参数进行在线调节。仿真试验表明 ,该控制器可有效的提高系统控制品质     

同步发电机的串级非线性PID励磁控制

将一种非线性PID控制方法和串级控制思想引入发电机的励磁控制。跟踪—微分器和 基于非线性度α变换组成的非线性PID控制,改善了常规PID控制器受一点线性化影响产 生的稳定范围局限性。串级控制有效地实现了功角稳定和机端电压稳定的统一。通过对单机 无穷大系统的数值仿真表明,该励磁控制方式鲁棒性强,控制品质好,有利于提高系统的暂 态稳定性。     

基于PLC和变频器的串级PID速度控制系统

针对转速-加速度控制系统,实现由OMRON CQM1H系与PLC和富士G11/P11系列变频器、UG430系列触摸屏组成的闭环控制.采用串级PID算法和基于通信功能的控制方法,提高了控制精度和系统运行的可靠性.     

基于LonWorks的变风量空调系统温度串级控制与PID控制的比较

针对变风量空调系统,采用LonWorks现场总线技术,分别运用PID控制方法和串级控制方法对变风量空调系统的送风温度和回风温度进行了控制,以某一空调房间温度控制为例,通过实验对两种方法进行了对比,结果表明串级控制能够取得更好的控制效果。     

一类非自衡对象的扩展内模PID控制

针对一般方法在非自衡控制对象中应用的不足,提出了一种扩展内模PID调节器的整定方法。采用非对称二阶Pade逼近对被控对象的时滞环节做近似处理,并结合内模控制原理导出了一种简单的基于内模控制的PID调节器参数整定策略,从而得到PID调节器的整定参数,所设计的调节器可使系统同时具备更好的目标跟踪特性和干扰抑制特性。仿真研究结果表明了该方法的有效性。     

Discrete-time advanced PID control systems for unknown time delay systems and their applications

PID control schemes have been used widely in most process control systems represented by chemical processes for a long time. Indeed, they are easy for most engineers in many industries to understand and for the use of various systems, whose properties are obscure. However, conventional PID control schemes have not been so available for the systems whose system parameters and time delays are unknown. The purpose of this paper is to consider advanced PID control schemes in discrete-time systems with unknown time delays. Two control schemes, that is, compound PID control systems with a local feedback compensator and a pre-compensator are proposed, and they are extended to explicit-type self-tuning PID control schemes. Furthermore, these methods are applied to a pressure-control system to show their effectiveness. © 1997 Scripta Technica, Inc. Electr Eng Jpn, 118 (3): 50–57, 1997     

耦合水流滞时的梯级库群中期调峰调度方法

针对电网日间负荷的频繁波动及梯级库群复杂的水力联系,提出了一种考虑分段水流滞时策略的梯级库群中期调峰调度方法.首先以电网调峰最优和梯级发电量最大为目标构建了电网中期调峰调度的多目标模型;然后基于水量平衡原理提出了中期分段水流滞时描述方法,可以有效描述以日为计算步长的梯级电站中期调度计算过程中的流量滞时情况;最后给出了调...     

Active fault‐tolerant control for switched systems with time delay

This paper focuses on the problem of active fault‐tolerant control for switched systems with time delay. By utilizing the fault diagnosis observer, an adaptive fault estimate algorithm is proposed, which can estimate the fault signal fast and exactly. Meanwhile, a delay‐dependent criterion is obtained with the purpose of reducing the conservatism of the adaptive observer design. Based on the fault estimation information, an observer‐based fault‐tolerant controller is designed to guarantee the stability of the closed‐loop system. In terms of linear matrix inequality, sufficient conditions are derived for the existence of the adaptive observer and fault‐tolerant controller. Finally, a numerical example is included to illustrate the efficiency of the proposed approach. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于混沌优化的PID控制器在不稳定系统中的设计

提出了一种规范化PID控制器参数混沌优化方案，并且利用增广Hermite-Biehler定理，讨论了不稳定被控对象闭环稳定的规范化PID控制器参数取值范围，在这取值范围内将混沌变量引入规范化PID参数的优化搜索，具有更强的搜索PID参数近似全局最优值的能力，仿真结果表明，该算法能有效地实现PID参数最优整定，为解决PID控制器参数近似全局最优设计提供了一种有效的方法。     

汽包水位串级三冲量非线性PID控制系统

针对锅炉汽包水位控制系统的特点,提出了基于非线性PID控制器(NLPID)的汽包水位三冲量串级控制方案.在串级控制中,内回路采用P控制以快速消除给水扰动,外回路采用非线性PID控制以保证汽包水位稳定在给定值,并有效克服蒸汽流量的扰动.该控制策略结构和算法简单,通过仿真结果验证,相对于常规串级PI-P控制方案,该控制方案具有良好控制品质和较强的鲁棒性,可有效克服蒸汽流量扰动和给水流量扰动,且在对象参数变化较大时仍能获得稳定的调节品质.     

制粒湿度模糊自整定PID串级控制

介绍了烧结过程中的制粒湿度控制系统,针对系统中出现的纯时滞、时变不确定性等问题,在常规PID控制的基础上,结合模糊控制理论,设计了模糊自整定PID控制器,应用模糊推理的方法实现了PID控制参数的在线自整定。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器提高了系统的适应能力,增强了系统的鲁棒性,改善了系统的动静态性能,具有良好的控制效果。     

滞后系统的Fuzzy-PID控制方法研究

所研究的纯滞后系统控制器是将模糊控制与PID控制规律融为一体而形成的Fuzzy-PID控制器。此控制系统是一种两层式控制系统,PID控制使得控制简单易操作,而模糊调节系统又使系统响应快、超调小,其参数设定无需知道被控对象的具体参数及数学模型,对不同的对象具有适应性。介绍了Fuzzy-PID控制器的构成并推导出了相关的数学公式。论文结尾给出了仿真实例,仿真结果表明这种方法具有良好的鲁棒性,对时滞系统非常有效。     

Adaptive sliding mode control for fuzzy singular systems with time delay and input nonlinearity

This paper addresses the sliding mode control problem for a class of uncertain Takagi‐Sugeno fuzzy singular systems with state delay and subject to input nonlinearity. Our purpose is focused on designing an adaptive sliding mode controller for such a complex system. First, a new fuzzy integral‐type sliding function is designed. Then, an adaptive sliding mode control scheme is established such that the resulting closed‐loop system is insensitive to all admissible uncertainties and satisfies the reaching condition. Moreover, delay‐dependent sufficient conditions are derived such that the admissibility and the L₂‐L_∞ performance requirement of the sliding mode dynamics can be guaranteed in the presence of time delays, external disturbances, and sector nonlinearity input. Finally, the validity and applicability of the proposed theory are illustrated by a numerical example.