基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID算法在阀门定位中的应用研究 被引量：2

1

作者 谢涛 周邵萍 +1 位作者 王佳硕 裴梓敬 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期770-778,共9页

为解决气动调节阀控制过程中出现的超调大、精度低等问题,本文采用BP神经网络整定出较优的PID(Proportional Integral Derivative)控制参数,对Smith预估控制器以及模糊控制器进行设计,实现了基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID控制方法。... 为解决气动调节阀控制过程中出现的超调大、精度低等问题,本文采用BP神经网络整定出较优的PID(Proportional Integral Derivative)控制参数,对Smith预估控制器以及模糊控制器进行设计,实现了基于BP神经网络的Smith-Fuzzy-PID控制方法。搭建了实验平台,通过阶跃响应实验来对控制方法进行验证,验证结果表明,提出的方法调节过程无超调,调节时间仅为1.9 s,定位精度在±0.5%以内,有效提高了系统的稳定性,实现了气动调节阀的快速精准定位。 展开更多

关键词 气动调节阀 smith预估 模糊控制 BP神经网络 pid控制

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基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真 被引量：21

2

作者 程启明 王勇浩 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期143-147,共5页

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能... 针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。 展开更多

关键词 主蒸汽温度 自适应模糊控制 smith预估 串级pid控制 MATLAB仿真

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基于改进Smith预估补偿的智能滴灌系统模糊PID控制 被引量：10

3

作者 王正 孙兆军 《节水灌溉》 北大核心 2020年第8期18-21,共4页

由于温室滴灌系统模型参数易受环境变化的影响,导致传统模糊PID的控制精度不高,因此提出一种改进Smith预估补偿的滴灌系统模糊PID控制方法。MATLAB/simulink仿真实验结果表明,改进Smith预估补偿的模糊PID控制相比传统模糊PID具有更好的... 由于温室滴灌系统模型参数易受环境变化的影响,导致传统模糊PID的控制精度不高,因此提出一种改进Smith预估补偿的滴灌系统模糊PID控制方法。MATLAB/simulink仿真实验结果表明,改进Smith预估补偿的模糊PID控制相比传统模糊PID具有更好的控制品质和更短的响应时间,且过渡过程更短、超调量更小、稳定性更高,控制效果明显提升;同时,蔬菜温室的田间测试结果表明,滴灌系统的最大超调量为5.95,且系统稳定后,土壤湿度始终保持在60.22左右,运行稳定且符合温室的灌溉要求,实现了灌溉的精准管理和精确控制,为发展设施农业精准灌溉提供一种新的解决方案。 展开更多

关键词 土壤湿度 智能滴灌系统 模糊pid smith预估补偿器 自适应

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基于Smith预估补偿与RBF神经网络的PID控制在工业平缝机脚踏板调速模块中的应用 被引量：1

4

作者 何臻祥 肖忠 《四川兵工学报》 CAS 2014年第1期111-114,131,共5页

针对工业缝纫机调速模块的伺服系统普遍存在耦合,大滞后的现象,提出了一种将Smith预估补偿和RBF神经网络算法与PID控制器相结合的Smith-RBF-PID控制算法。该方法利用了Smith预估补偿能克服纯滞后和RBF能处理非线性问题、在线自学习整定... 针对工业缝纫机调速模块的伺服系统普遍存在耦合,大滞后的现象,提出了一种将Smith预估补偿和RBF神经网络算法与PID控制器相结合的Smith-RBF-PID控制算法。该方法利用了Smith预估补偿能克服纯滞后和RBF能处理非线性问题、在线自学习整定PID参数的优点,在调速模块的伺服控制系统中更加有效。 展开更多

关键词 调速 smith预估补偿 RBF神经网络 pid控制

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Smith-RBF-PID在锻造操作机大车行走速度控制系统中的研究

5

作者 苗荣霞 刘鑫森 +1 位作者 杨婧 王磊 《南方农机》 2022年第12期134-137,143,共5页

针对传统锻造操作机在作业过程中因自身惯量较大而导致行进速度不稳定的问题,本研究结合锻造操作机大车行走机构建立了其速度的动力学模型,采用基于径向基函数神经网络的PID控制与Smith预估器相结合的控制方法,实现对锻造操作机大车行... 针对传统锻造操作机在作业过程中因自身惯量较大而导致行进速度不稳定的问题,本研究结合锻造操作机大车行走机构建立了其速度的动力学模型,采用基于径向基函数神经网络的PID控制与Smith预估器相结合的控制方法,实现对锻造操作机大车行走速度的精确控制。通过MATLAB/Simulink仿真对比分析得出:基于Smith-RBF-PID算法的控制效果与传统PID相比,其超调量以及调节时间都显著减小;与RBF-PID控制算法相比,缩短了响应时间,大大提高了操作机大车行走速度的控制精度。 展开更多

关键词 锻造操作机 径向基函数神经网络 smith预估补偿 pid控制

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基于混合粒子群算法优化橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统 被引量：15

6

作者 周冬冬 陈明霞 赵金迪 《机床与液压》 北大核心 2022年第16期125-130,共6页

为提高橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统的控制精度,更好地实现智能整定参数与橡胶挤出机温度最优控制,采用混合粒子群(HPSO)算法优化Smith-模糊PID控制系统,完成对温度控制系统PID参数基准值的自动寻优。借助MATLAB软件辨识挤出机... 为提高橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统的控制精度,更好地实现智能整定参数与橡胶挤出机温度最优控制,采用混合粒子群(HPSO)算法优化Smith-模糊PID控制系统,完成对温度控制系统PID参数基准值的自动寻优。借助MATLAB软件辨识挤出机温控系统数学模型,搭建Smith-模糊PID温度控制系统。为避免粒子群(PSO)算法陷入局部最优,在PSO算法的基础上将社会因子分解为局部社会因子和全局社会因子,设计出HPSO算法对PID参数进行寻优;将HPSO算法优化系统前后的控制效果进行对比。结果表明:采用HPSO算法优化Smith-模糊PID温度控制系统的控制精度更高、抗干扰性能更强,温度控制精度在±(1~1.5)℃以内,并且接近±1℃,完全满足橡胶挤出生产过程中对料筒温度控制的指标要求,可以在一定程度上提升温控系统的控制精度以及挤出机械的智能化水平。 展开更多

关键词 橡胶挤出机 温度控制系统 模糊pid控制 smith预估 混合粒子群算法

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基于全部参数自适应Smith预估补偿的永磁同步电机滑模前馈控制及扰动抑制 被引量：3

7

作者 朱其新 王嘉祺 朱永红 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期417-428,共12页

在永磁同步电机控制系统中,逆变器的延迟效应会降低系统的跟踪性能和稳定裕度。引入Smith预估补偿器可以补偿延迟环节对系统性能的影响,但Smith预估补偿器要求延迟时间和被控对象模型参数已知,这不符合实际情况。为此提出时变模型自适... 在永磁同步电机控制系统中,逆变器的延迟效应会降低系统的跟踪性能和稳定裕度。引入Smith预估补偿器可以补偿延迟环节对系统性能的影响,但Smith预估补偿器要求延迟时间和被控对象模型参数已知,这不符合实际情况。为此提出时变模型自适应预估方法,分别对延迟时间和被控对象模型参数进行自适应估计,实现Smith预估补偿器的全参数自适应。设计基于位置输出超前值预测和扰动抑制的滑模前馈控制器,与全参数自适应Smith预估补偿控制相结合,确保控制系统的全局稳定,降低系统对参数不确定的敏感性,并提高系统的抗扰性。仿真结果表明,与传统及多种改进的Smith预估补偿方法相比,该方法有着更高的跟踪精度,即使在非理想条件下,对参数不确定依然具有较强的鲁棒性,对随机扰动依然具有较强的干扰抑制能力。 展开更多

关键词 永磁同步电机 smith预估补偿 全参数自适应估计 位置输出超前值预测 滑模前馈控制

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基于抗扰动Smith预估补偿的磨煤机出口风粉温度优化控制 被引量：1

8

作者 陈刚 尹瑞麟 +2 位作者 范常浩 华山 孙立 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期131-139,共9页

“双碳”背景下,作为高能耗高排放的火电机组,其燃烧性能直接影响发电效率和碳排放量。锅炉燃烧优化控制对运行优化和灵活调峰是有重要意义。电站锅炉磨煤机的出口风粉温度控制面临大延迟、多干扰问题,对燃煤机组安全稳定运行具有重要... “双碳”背景下,作为高能耗高排放的火电机组,其燃烧性能直接影响发电效率和碳排放量。锅炉燃烧优化控制对运行优化和灵活调峰是有重要意义。电站锅炉磨煤机的出口风粉温度控制面临大延迟、多干扰问题,对燃煤机组安全稳定运行具有重要影响。基于Smith预估控制器,在补偿回路中增设反馈环节,实现了高效抗干扰,提升磨煤机风粉温度控制性能。通过Taylor级数展开和待定系数法求取模型近似转换参数,获得一阶惯性纯滞后模型,进而设计抗扰动型Smith预估补偿控制器。通过与单回路PID控制试验对比,发现Smith预估补偿控制算法可有效补偿控制对象的纯延迟滞后环节,单位阶跃响应超调量降低36.5%,调节时间缩短65.8%。相比经典Smith预估补偿控制算法,抗扰动Smith预估补偿控制算法可提高控制算法的抗扰动性能,并显著改善控制对象的动态特性,单位阶跃响应超调量减小44.7%,调节时间缩短15.7%。同时,实现了扰动最大偏差和收敛时间的降低。最后,在某660 MW超临界一次再热燃煤机组上应用该方法,实现了磨煤机出口风粉温度实际值对设定值的平稳跟踪,进一步验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 抗扰动 smith预估补偿 控制 模型转换 非线性规划

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基于Smith预估补偿的连铸结晶器液位控制策略 被引量：6

9

作者 章家岩 钱宏 +1 位作者 冯旭刚 李绍铭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第16期1947-1951,共5页

连铸结晶器液位控制系统具有非线性、强耦合和纯滞后等特点,且扰动因素较多,因而传统控制方案难以获得满意的效果。通过研究基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略,在对连铸结晶器液位控制系统的辨识模型进行MATLAB仿真分析的基础上,将... 连铸结晶器液位控制系统具有非线性、强耦合和纯滞后等特点,且扰动因素较多,因而传统控制方案难以获得满意的效果。通过研究基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略,在对连铸结晶器液位控制系统的辨识模型进行MATLAB仿真分析的基础上,将该控制策略应用于生产实践。结果表明:该控制策略能够明显地改善控制系统的动态品质和抗干扰性能,取得了较好的应用效果。 展开更多

关键词 连铸 结晶器 液位控制 smith预估补偿 非线性pid控制

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优化模糊PID控制器在线径控制系统中的应用 被引量：9

10

作者 崔桂梅 穆慧灵 陈飞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期180-183,共4页

针对具有大滞后、非线性特性的电线生产线线径控制问题,提出了一种带有滞后补偿的优化模糊PID算法及其控制器的设计方法,该方法在模糊PID控制器的设计基础上,应用Cohen-Coon整定公式,给出PID控制器的3个最佳控制参数作为PID初始参数,以... 针对具有大滞后、非线性特性的电线生产线线径控制问题,提出了一种带有滞后补偿的优化模糊PID算法及其控制器的设计方法,该方法在模糊PID控制器的设计基础上,应用Cohen-Coon整定公式,给出PID控制器的3个最佳控制参数作为PID初始参数,以实现PID参数的快速在线自调整功能,并引入Smith预估器来实现滞后特性的动态补偿。实验表明,应用该种控制器的线径控制系统工作稳定,控制效果显著。 展开更多

关键词 线缆生产线 线径控制 模糊pid 优化设计 smith滞后补偿 Cohen-Coon整定

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一种改进的主汽温Smith预估补偿控制 被引量：11

11

作者 崔晓波 王明春 张雨飞 《锅炉技术》 北大核心 2011年第4期23-26,共4页

针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID控制难以取得良好的控制效果等特点,设计的主汽温控制系统将变速积分与自适应Smith预估补偿控制相结合,得到一种易于工程实现,且具有较大的应用价值的自适应Smith控制... 针对火电厂主汽温控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID控制难以取得良好的控制效果等特点,设计的主汽温控制系统将变速积分与自适应Smith预估补偿控制相结合,得到一种易于工程实现,且具有较大的应用价值的自适应Smith控制器。通过Matlab仿真,该系统具有较强的鲁棒性和很好的控制品质,适合具有时滞的复杂控制系统。 展开更多

关键词 自适应 smith预估补偿 主蒸汽 滞后 pid

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基于特性预估补偿的模糊PID汽温控制系统 被引量：4

12

作者 张丽香 任高 +2 位作者 段秋刚 降爱琴 张缠保 《电力技术（北京）》 CSCD 北大核心 2004年第12期63-65,共3页

针对大型火力发电机组汽温被控对象动态特性迟延及时变、非线性强的特点,在常规控制方案的基础上,采用对象特性在线预估补偿策略,并根据机组负荷和汽温偏差模糊在线调整PID控制器参数。经300MW及以上容量机组现场试验及运行表明,该方案... 针对大型火力发电机组汽温被控对象动态特性迟延及时变、非线性强的特点,在常规控制方案的基础上,采用对象特性在线预估补偿策略,并根据机组负荷和汽温偏差模糊在线调整PID控制器参数。经300MW及以上容量机组现场试验及运行表明,该方案的控制效果优良,在常见干扰作用下,汽温动态、静态性能达到并超过了工艺流程所要求的各项指标。该系统可在不同类型的DCS上实现,具有较好的推广应用前景。 展开更多

关键词 汽温控制系统 大型火力发电机组 预估 差模 机组负荷 补偿 运行 汽温偏差 在线调整 模糊pid

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基于Smith补偿与神经网络的网络控制系统PD控制 被引量：3

13

作者 黄丽莲 陈瑾 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期1884-1888,共5页

为减小网络时延给系统控制性能带来的负面影响,把传输网络以及被控对象看作是一个时变的被控系统,用Smith补偿器对时延进行补偿,并用遗忘因子递推最小二乘法对Smith补偿器中的参数进行估计,初步减小网络传输时延给系统带来的影响。将小... 为减小网络时延给系统控制性能带来的负面影响,把传输网络以及被控对象看作是一个时变的被控系统,用Smith补偿器对时延进行补偿,并用遗忘因子递推最小二乘法对Smith补偿器中的参数进行估计,初步减小网络传输时延给系统带来的影响。将小脑模型控制器与PD控制相结合,组成复合控制器,进一步减小由时延预估误差带给系统的控制偏差,优化系统控制效果。最后,对该控制方法进行仿真实验,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能。 展开更多

关键词 网络控制系统 smith补偿器 最小二乘估计 神经网络

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电阻加热炉解耦模糊Simth预估PID控制研究与仿真 被引量：14

14

作者 杨宁 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期2566-2569,共4页

在电阻加热炉系统中,提出一种解耦模糊Smith预估PID控制器来优化系统的动态响应性能指标,并改善系统因被控对象参数改变或因干扰作用引起系统控制性能变差的现象。通过对具有纯滞后的一阶惯性电阻加热炉系统的仿真可见,解耦模糊Simth预... 在电阻加热炉系统中,提出一种解耦模糊Smith预估PID控制器来优化系统的动态响应性能指标,并改善系统因被控对象参数改变或因干扰作用引起系统控制性能变差的现象。通过对具有纯滞后的一阶惯性电阻加热炉系统的仿真可见,解耦模糊Simth预估PID控制器获得的系统动态响应性能指标明显优于常规的PID控制器或Smith预估PID控制器,且在被控对象参数改变或出现干扰时系统的控制性能也得到了较好的改善。解耦模糊Smith预估PID控制的模糊语言规则少,系统响应速度较快。 展开更多

关键词 解耦模糊控制 smith预估 pid控制器 纯滞后一阶惯性

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基于Lon Works的PID控制器在过控系统中的应用 被引量：1

15

作者 胡敦利 马秀坤 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z1期323-325,共3页

本文介绍了一种基于 L on Works网络的 PID控制器的设计 ,分析了水位控制系统的构成 ,采用了带 Smith补偿的 PID算法 ,给出了控制器硬件实现原理及软件流程 ,将其用于实际的水位过程控制系统 。

关键词 LON WORKS 过程控制 smith补偿 pid

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一类基于Expert-PID的智能阀门定位器控制方法 被引量：14

16

作者 刘晔 王笑波 王昕 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第1期87-91,共5页

针对控制阀由于摩擦力和不平衡力等引起的阀门粘滞和死区等非线性特性,首先根据气动执行机构的机理以及工业现场采集的流量控制阀输入输出数据建立了一个描述阀门动态的模型。然后,根据输出流量的误差和误差变化趋势设计了基于专家规则... 针对控制阀由于摩擦力和不平衡力等引起的阀门粘滞和死区等非线性特性,首先根据气动执行机构的机理以及工业现场采集的流量控制阀输入输出数据建立了一个描述阀门动态的模型。然后,根据输出流量的误差和误差变化趋势设计了基于专家规则库的Expert-PID定位器控制方法,同时对控制阀存在的粘滞和死区特性分别采用了Smith预估和改进Konkcer信号进行补偿。最后通过仿真对所提方法进行验证,结果表明该控制策略能有效地提高控制阀的调节速度和精度。 展开更多

关键词 专家pid 调节阀 粘滞 Simth预估:Konkcer补偿

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改进GSO-Smith预估补偿的VAV冷冻水系统优化控制 被引量：3

17

作者 逄铄 杨世忠 李善伟 《现代电子技术》 2021年第23期106-110,共5页

为了提高变风量空调(VAV)冷冻水系统控制效果,提出一种改进萤火虫算法优化PID控制的思路,并对系统添加史密斯预估器,从而优化对系统的控制。首先对变风量空调的冷冻水系统进行建模,通过求解系统的过渡时间、截止频率、M序列的幅值从而... 为了提高变风量空调(VAV)冷冻水系统控制效果,提出一种改进萤火虫算法优化PID控制的思路,并对系统添加史密斯预估器,从而优化对系统的控制。首先对变风量空调的冷冻水系统进行建模,通过求解系统的过渡时间、截止频率、M序列的幅值从而得到系统的传递函数;然后在原萤火虫算法的基础上进行创新,提出一种与Pareto最优解和步长优化策略结合的改进萤火虫算法,从而改善基本萤火虫算法后期容易陷入震荡和局部最优的问题;最后在被控系统中添加Smith预估器,使系统的滞后环节得到消除和改善,并利用改进后的萤火虫算法对PID参数进行整定调节。通过仿真对比可知,优化后的变风量空调冷冻水控制系统稳定性得到加强,滞后性减弱,同时具有良好的鲁棒性,因此验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 VAV冷冻水系统 改进萤火虫算法 PARETO最优解 步长优化 pid控制 史密斯预估器 系统稳定性 鲁棒性

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一种可切换的PI-Smith混合控制器

18

作者 胡文进 《控制工程》 CSCD 2003年第4期376-378,共3页

在实际运用中为解决传统Smith补偿控制对过程模型精度要求高的问题,提出了一种将其与常规PI调节器相结合,并在软件中设置一基于被控量测量值与给定值之偏差自动切换开关的控制方法。当该偏差小于等于一预先设置的、可调的值|μ|时,自动... 在实际运用中为解决传统Smith补偿控制对过程模型精度要求高的问题,提出了一种将其与常规PI调节器相结合,并在软件中设置一基于被控量测量值与给定值之偏差自动切换开关的控制方法。当该偏差小于等于一预先设置的、可调的值|μ|时,自动合上开关K,接入Smith补偿环节,当其大于|μ|时,即自动打开开关K,接通PI控制器。通过在聚酯装置粘度控制系统上的应用,借助于CENTUM CS集散系统的工作平台,最终使被控量的最大余差在4%以内,从而取得了一定的实际效果。 展开更多

关键词 smith预估补偿控制 PI调节器 CENTUM-CS集散系统:DLAY-C模块

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基于C8051F040和CAN总线的液位控制器设计 被引量：4

19

作者 胡敦利 张春晓 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第7期63-65,共3页

利用8位高速单片机C8051F040,设计了一种可通过CAN总线通讯的液位控制器。阐述了其硬件结构原理和软件流程图,并以双容水箱液位系统为被控对象进行了先进控制算法的仿真与实际控制。实验结果表明:该控制器可实现对液位对象的良好控制,... 利用8位高速单片机C8051F040,设计了一种可通过CAN总线通讯的液位控制器。阐述了其硬件结构原理和软件流程图,并以双容水箱液位系统为被控对象进行了先进控制算法的仿真与实际控制。实验结果表明:该控制器可实现对液位对象的良好控制,并能作为CAN总线的一个节点,与其他CAN节点及上位机进行通讯。 展开更多

关键词 液位控制 C8051F040 CAN总线 smith补偿 pid控制

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洁净室温湿度控制算法研究 被引量：2

20

作者 赵钢 张盼盼 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第3期435-440,共6页

通常洁净室温湿度系统具有大时滞、时变及耦合性,难以建立精确数学模型.本文针对某洁净制药车间的温湿度控制,采用了前馈补偿器,模糊PID控制与改进型Smith预估补偿算法相结合的控制方案,提高温湿度实时控制性能.仿真结果表明,该方案解... 通常洁净室温湿度系统具有大时滞、时变及耦合性,难以建立精确数学模型.本文针对某洁净制药车间的温湿度控制,采用了前馈补偿器,模糊PID控制与改进型Smith预估补偿算法相结合的控制方案,提高温湿度实时控制性能.仿真结果表明,该方案解决了温湿度系统耦合问题,提高了温湿度控制精度,获得较好的控制效果. 展开更多

关键词 温湿度耦合 解耦 前馈补偿 模糊pid控制 smith预估补偿

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