大时滞过程自整定PID及其在定量控制中的应用 被引量：11

1

作者 汤伟 施颂椒 王孟效 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期559-562,共4页

针对纸张定量控制的难点 ,提出了一种能用于大时滞过程的自整定 PID/PI控制算法 .通过改进型继电反馈频域响应辨识方法获得实际过程 Nyquist曲线与 S平面负实轴和虚轴交点处等幅振荡的幅值和频率 ,给定幅值裕度和相角裕度鲁棒性能指标 ... 针对纸张定量控制的难点 ,提出了一种能用于大时滞过程的自整定 PID/PI控制算法 .通过改进型继电反馈频域响应辨识方法获得实际过程 Nyquist曲线与 S平面负实轴和虚轴交点处等幅振荡的幅值和频率 ,给定幅值裕度和相角裕度鲁棒性能指标 ,确定自整定 PID/PI控制器参数 .此算法具有参数整定简单 ,对实际过程模型的依赖性小 ,鲁棒性强及易于实现等优点 。 展开更多

关键词 纸张定量 鲁棒性 长网造纸机 大时滞过程 自整定 PID 定量控制

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大时滞过程双自由度自整定内模控制 被引量：8

2

作者 汤伟 施颂椒 王孟效 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期493-498,共6页

借助双控制器设计技术和继电反馈辨识方法 ,提出了一种双自由度自整定内模控制器 (自整定 TDF- IMC) .通过改进的继电反馈辨识方法获得被控对象模型参数 ,根据所得模型分别设计设定值跟踪 IMC和干扰衰减 IMC,并给出 TDF- IMC滤波时间常... 借助双控制器设计技术和继电反馈辨识方法 ,提出了一种双自由度自整定内模控制器 (自整定 TDF- IMC) .通过改进的继电反馈辨识方法获得被控对象模型参数 ,根据所得模型分别设计设定值跟踪 IMC和干扰衰减 IMC,并给出 TDF- IMC滤波时间常数的自整定规则 .给出的自整定TDF- IMC不但提高了传统 IMC的控制性能和鲁棒性 ,而且控制器设计同传统 IMC类似 。 展开更多

关键词 内模控制 双自由度 继电器反馈辨识 大时滞过程

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基于灰色预测的大时滞过程的控制研究 被引量：15

3

作者 吴裕高 朱学峰 史步海 《控制工程》 CSCD 2007年第3期278-280,289,共4页

针对传统PID控制对大时滞过程控制效果不佳的情况,采用基于GM(1,1)灰色模型对被控对象系统行为进行预测,并用等维新息、提高原始数据列的光滑度和改变初始条件三者结合的方法对该模型进行改进,得到一个改进的GM(1,1)模型。同时以GM(1,1... 针对传统PID控制对大时滞过程控制效果不佳的情况,采用基于GM(1,1)灰色模型对被控对象系统行为进行预测,并用等维新息、提高原始数据列的光滑度和改变初始条件三者结合的方法对该模型进行改进,得到一个改进的GM(1,1)模型。同时以GM(1,1)模型的发展系数a作为决定预测步长的依据,将其与传统PID结合,组成灰色预测控制系统对大时滞过程进行控制。仿真结果表明,与传统PID控制相比,该方法具有较强的适应性和鲁棒性,控制性能也得到了较明显的改善。 展开更多

关键词 灰色预测 GM(1 1)模型 大时滞过程 预测控制

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一阶时滞过程PID控制器优化准则 被引量：10

4

作者 谭功全 干树川 陈永会 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第5期798-800,808,共4页

对单回路控制系统,期望得到控制器的统一优化准则。以误差积分性能指标描述系统时间响应,以环路函数的频域约束表示系统稳定裕度,从而建立一种综合的鲁棒性能(RP)指标,即系统的稳定裕度和积分性能的指数加权指标。针对比例积分微分(PID... 对单回路控制系统,期望得到控制器的统一优化准则。以误差积分性能指标描述系统时间响应,以环路函数的频域约束表示系统稳定裕度,从而建立一种综合的鲁棒性能(RP)指标,即系统的稳定裕度和积分性能的指数加权指标。针对比例积分微分(PID)控制器串联一阶时滞过程(FOPDT)的系统,通过计算机数值运算,选择出RP的合理加权因子范围为1～2。以加权因子取1.5的RP作为控制器优化准则,对时滞比从0到∞的FOPDT过程获得了最优PID控制。仿真表明,该法对鲁棒性和积分性能的折中是合适的,对一般工业过程的控制器参数优化有较大的借鉴意义。 展开更多

关键词 一阶时滞过程 比例积分微分控制器 鲁棒积分性能 优化准则

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一类大时滞过程的内模预测控制 被引量：11

5

作者 鲁照权 韩江洪 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2001年第1期1-5,共5页

基于内模预测控制结构 ,讨论了一类大时滞过程内模控制系统的设计方法与步骤。通过对 2种常用过程模型的实例设计与仿真 ,研究了各参数不匹配时系统的动态特性 ,给出了如何合理调整可实现因子参数的方法 ,使模型失配时 ,系统具有满意的... 基于内模预测控制结构 ,讨论了一类大时滞过程内模控制系统的设计方法与步骤。通过对 2种常用过程模型的实例设计与仿真 ,研究了各参数不匹配时系统的动态特性 ,给出了如何合理调整可实现因子参数的方法 ,使模型失配时 ,系统具有满意的动态特性。仿真研究表明 ,大时滞过程的内模控制具有一定的鲁棒性 ,且结构简单、易于设计与调试 ,从而有一定的应用价值。 展开更多

关键词 大时滞过程 内模预测控制 仿真 动态特性 鲁棒性

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串级不稳定时滞过程的内模控制器设计 被引量：5

6

作者 张井岗 秦娜娜 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期38-45,共8页

针对串级不稳定时滞过程研究了内模控制器的设计方法。该方法副回路采用传统内模控制,能及时快速消除内环干扰对系统整体控制性能的影响;主回路采用一种二自由度内模控制结构,将设定值跟随特性与干扰抑制特性解耦,控制器的参数整定不需... 针对串级不稳定时滞过程研究了内模控制器的设计方法。该方法副回路采用传统内模控制,能及时快速消除内环干扰对系统整体控制性能的影响;主回路采用一种二自由度内模控制结构,将设定值跟随特性与干扰抑制特性解耦,控制器的参数整定不需要在两种特性之间折中选择,克服了传统内模控制的不足。理论分析和仿真结果表明,该方法不仅能有效减少控制器的个数,而且可使系统同时获得良好的设定值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性。 展开更多

关键词 二自由度控制 串级控制 内模控制 不稳定时滞过程

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阻尼比约束的时滞过程最优PID控制 被引量：3

7

作者 谭功全 陈永会 +1 位作者 曾惠敏 顾磊 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第11期1695-1701,共7页

对一阶时滞过程,提出一种阻尼比约束的比例积分微分(PID)控制方法。依据系统闭环特征方程导出PID参数与系统阻尼比和自然振荡频率之间的显示关系,由此算出指定阻尼比下积分增益最大的控制器参数值。临界阻尼比时,可得一阶时滞过程的最优... 对一阶时滞过程,提出一种阻尼比约束的比例积分微分(PID)控制方法。依据系统闭环特征方程导出PID参数与系统阻尼比和自然振荡频率之间的显示关系,由此算出指定阻尼比下积分增益最大的控制器参数值。临界阻尼比时,可得一阶时滞过程的最优PID控制器解析公式,其他阻尼比时,需要求解超越方程。对典型阻尼比0.707的情况,给出一个基于最优PID控制器数值解的自整定拟合公式。仿真表明,该法所得PID控制针对不同时滞的一阶时滞过程都有好的鲁棒性能。 展开更多

关键词 阻尼比 比例积分微分 时滞过程 鲁棒性能

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分数阶积分时滞过程的内模PID控制器整定方法 被引量：4

8

作者 李明杰 赵志诚 张井岗 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第4期527-531,共5页

针对分数阶积分时滞过程,提出了一种内模PID控制器的设计与整定方法。将内模控制(internal model control,IMC)方法推广应用于分数阶系统,采用一阶泰勒级数逼近时滞环节,导出了一种分数阶内模PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,且该... 针对分数阶积分时滞过程,提出了一种内模PID控制器的设计与整定方法。将内模控制(internal model control,IMC)方法推广应用于分数阶系统,采用一阶泰勒级数逼近时滞环节,导出了一种分数阶内模PID控制器,该控制器仅有一个可调参数,且该参数与系统的动态响应特性及鲁棒性直接相关,并采用一种鲁棒性能指标实现了控制器参数的解析整定。仿真结果表明:分数阶内模PID控制器设计方法简单,参数整定方便,而且可使系统具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。 展开更多

关键词 分数阶积分时滞过程 内模控制 分数阶PID控制器 鲁棒性

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基于PSO算法的大时滞过程双自由度内模控制器设计 被引量：2

9

作者 汤伟 袁志敏 党世红 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期43-48,共6页

借助双控制器设计技术和粒子群优化(PSO)算法,提出了一种基于PSO算法的双自由度内模控制方法,即PSO-TDF-IMC,并用于对大时滞工业过程的控制。该方法的基本思想是:以时间乘误差绝对值积分(ITAE)为目标函数,运用PSO算法,优化整定IMC滤波... 借助双控制器设计技术和粒子群优化(PSO)算法,提出了一种基于PSO算法的双自由度内模控制方法,即PSO-TDF-IMC,并用于对大时滞工业过程的控制。该方法的基本思想是:以时间乘误差绝对值积分(ITAE)为目标函数,运用PSO算法,优化整定IMC滤波器时间常数。MATLAB仿真结果表明,PSO-TDF-IMC具有算法简单、搜索速度快、效率高等优点,可明显提高双自由度内模控制系统的设定值跟踪性能和鲁棒性能。 展开更多

关键词 大时滞过程 双自由度IMC PSO算法 滤波器时间常数优化

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时滞过程改进型Smith预估器的整定(英文) 被引量：20

10

作者 谭文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期297-301,共5页

证明Majhi和Atherton(1999)文所提出的改进型Smith预估器等价于一改进的内模控制结构 (IMC) ,并对该结构提出一种三阶段设计方法 .为获得扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 ,采用了鲁棒控制方法来整定反馈环控制器 .针对某些典型的积分和不稳... 证明Majhi和Atherton(1999)文所提出的改进型Smith预估器等价于一改进的内模控制结构 (IMC) ,并对该结构提出一种三阶段设计方法 .为获得扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 ,采用了鲁棒控制方法来整定反馈环控制器 .针对某些典型的积分和不稳定时滞过程的设计表明所提方法能获得较好的扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 . 展开更多

关键词 时滞过程 改进型Smith预估器 整定 鲁棒控制 内模控制

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一种分数阶时滞过程的内模控制器设计方法 被引量：1

11

作者 赵志诚 李明杰 张井岗 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期864-869,共6页

针对分数阶时滞过程提出一种内模控制器设计方法。根据分数阶过程稳定的充分必要条件给出了时滞过程稳定的阶次范围,采用内模控制(IMC)原理设计一种分数阶IMC控制器,该控制器仅有1个可调参数,且能利用最大灵敏度指标(Ms)实现参数的解析... 针对分数阶时滞过程提出一种内模控制器设计方法。根据分数阶过程稳定的充分必要条件给出了时滞过程稳定的阶次范围,采用内模控制(IMC)原理设计一种分数阶IMC控制器,该控制器仅有1个可调参数,且能利用最大灵敏度指标(Ms)实现参数的解析整定,以保证系统的鲁棒性。仿真结果表明:分数阶IMC控制器设计方法简单,参数整定方便,而且可使系统具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。 展开更多

关键词 分数阶时滞过程 稳定性 内模控制 最大灵敏度 鲁棒性

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无自衡大时滞过程Sm ith预估鲁棒控制方法 被引量：1

12

作者 张晋 李平 杨智 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期490-493,共4页

以不确定的无自衡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 ,由模型不确定性得到一个时滞相对小的广义被控对象 ,通过对该时滞相对小的广义被控对象设计控制器来实现对无自衡大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真... 以不确定的无自衡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 ,由模型不确定性得到一个时滞相对小的广义被控对象 ,通过对该时滞相对小的广义被控对象设计控制器来实现对无自衡大时滞过程的鲁棒性控制 .理论分析和仿真结果表明 ,这种新型控制方法不仅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 .对无自衡大时滞过程的有效控制提供了新的思路 . 展开更多

关键词 无自衡大时滞过程 SMITH预估器 模型不确定性 鲁棒控制 广义被控对象 SMITH预估控制

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基于改进扰动观测器的时滞过程控制方法 被引量：1

13

作者 郑恩让 阮士涛 陈蓓 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第5期868-877,共10页

针对非最小相位时滞过程,本文提出了一种改进的扰动观测器。通过使用相位超前补偿器,可以有效地补偿时间延迟对系统的不利影响,使系统能够更有效地抑制由模型失配引起的外部干扰和内部干扰。通过设计滤波器可以有效地抑制阶跃和斜坡干扰... 针对非最小相位时滞过程,本文提出了一种改进的扰动观测器。通过使用相位超前补偿器,可以有效地补偿时间延迟对系统的不利影响,使系统能够更有效地抑制由模型失配引起的外部干扰和内部干扰。通过设计滤波器可以有效地抑制阶跃和斜坡干扰,并给出了严格的性能分析和鲁棒性分析。所提出的方法同样适用于高阶时滞过程和最小相位时滞过程,并且其结构简单实用。仿真结果表明,该方法在模型不匹配的情况下,在设定值跟踪、抗干扰性和鲁棒性方面均具有优异的性能。 展开更多

关键词 扰动观测器 相位超前补偿器 非最小相位系统 时滞过程 鲁棒性 模型简化

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不稳定时滞过程的神经网络内模控制方法 被引量：1

14

作者 刘琪 刘伟 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第3期621-624,共4页

不稳定时滞过程在过程工业中较为常见,常规方法难以控制。提出了一种双反馈环控制方法,首先采用内部反馈镇定,然后采用神经网络构造内模控制系统,解决了模型与实际过程存在偏差、不稳定性等问题。仿真结果调节时间短,控制精度高,表明了... 不稳定时滞过程在过程工业中较为常见,常规方法难以控制。提出了一种双反馈环控制方法,首先采用内部反馈镇定,然后采用神经网络构造内模控制系统,解决了模型与实际过程存在偏差、不稳定性等问题。仿真结果调节时间短,控制精度高,表明了神经网络内模控制方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 不稳定时滞过程 内部反馈 RBF 神经网络 内模控制 双反馈环控制

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一种基于积分最小二乘指标的时滞过程频域辨识算法

15

作者 王学雷 邵惠鹤 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期539-542,共4页

将积分最小二乘指标拓展到时滞过程情形 ,提出了一种新的频域辨识方法 .该方法通过引入 Pade近似 ,在保留积分最小二乘指标的同时 ,采用最小二乘类算法高效求解 .给出了一个描述Pade近似与模型误差之间的关系式 ,有助于了解 Pade近似对... 将积分最小二乘指标拓展到时滞过程情形 ,提出了一种新的频域辨识方法 .该方法通过引入 Pade近似 ,在保留积分最小二乘指标的同时 ,采用最小二乘类算法高效求解 .给出了一个描述Pade近似与模型误差之间的关系式 ,有助于了解 Pade近似对辨识结果的影响 ,方便控制系统的分析与设计 .对一个大时滞过程仿真取得了满意的结果 。 展开更多

关键词 积分最小二乘指标 时滞过程 频域辨识算法 控制系统

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非整数阶时滞过程的两自由度分数阶内模控制器设计

16

作者 董佳 崔彦军 +1 位作者 王志强 冯云 《太原理工大学学报》 北大核心 2017年第5期811-817,共7页

将具有两个自由度的分数阶内模控制器应用于非整数阶时滞过程的控制中,克服了单自由度PID控制器不能同时具备最佳的设定值跟踪特性和扰动抑制特性的不足。采用一阶泰勒级数逼近时滞环节,基于截止频率和相位裕度实现控制器其中一个参数... 将具有两个自由度的分数阶内模控制器应用于非整数阶时滞过程的控制中,克服了单自由度PID控制器不能同时具备最佳的设定值跟踪特性和扰动抑制特性的不足。采用一阶泰勒级数逼近时滞环节,基于截止频率和相位裕度实现控制器其中一个参数的解析整定,使闭环系统具有良好的鲁棒性,并根据系统的动态特性来调整控制器的另一个参数。该方法能够实现系统鲁棒性和动态特性的解耦,增强了系统的目标值跟踪特性、抗干扰能力及鲁棒性。 展开更多

关键词 非整数阶时滞过程 两自由度 内模控制 鲁棒性

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SISO大时滞过程双模糊控制器研究

17

作者 刘骏跃 《西安科技学院学报》 北大核心 2002年第4期448-450,共3页

对SISO大时滞对象,提出用双模糊控制器方案,即用跟踪模糊控制器和扰动模糊控制器实现控制。它使设定值响应与扰动响应分离,从而可同时获得良好的设定值跟踪响应和抗扰动响应。本文控制方案对对象模型不敏感,适应性强,鲁棒性好。仿真结... 对SISO大时滞对象,提出用双模糊控制器方案,即用跟踪模糊控制器和扰动模糊控制器实现控制。它使设定值响应与扰动响应分离,从而可同时获得良好的设定值跟踪响应和抗扰动响应。本文控制方案对对象模型不敏感,适应性强,鲁棒性好。仿真结果表明了本设计方案的可行性和有效性。 展开更多

关键词 双模糊控制器 SISO大时滞过程 跟踪模糊控制器 扰动模糊控制器 设定值响应 扰动响应

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不稳定时滞过程的二自由度控制 被引量：1

18

作者 邓刚毅 张卫东 顾诞英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期255-258,共4页

针对不稳定时滞过程提出了一种二自由度控制系统,不仅将输入响应与干扰响应解耦,更重要的是结合了Guillermo等提出的镇定PID控制器理论以及内模控制方法,能够对时滞常数与不稳定时间常数之比小于2的对象进行有效的控制.仿真结果证明了... 针对不稳定时滞过程提出了一种二自由度控制系统,不仅将输入响应与干扰响应解耦,更重要的是结合了Guillermo等提出的镇定PID控制器理论以及内模控制方法,能够对时滞常数与不稳定时间常数之比小于2的对象进行有效的控制.仿真结果证明了该系统的有效性. 展开更多

关键词 不稳定时滞过程 PID控制器 内模控制 抗扰性 鲁棒性

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基于最大灵敏度的串级时滞过程控制器鲁棒整定 被引量：1

19

作者 马文廷 张井岗 赵志诚 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期280-285,共6页

为克服常规方法中可调参数试凑选择的盲目性,提出一种基于最大灵敏度的控制器鲁棒整定方法。采用内模控制设计主、副控制器,且得到的主、副控制器都只有1个可调参数。根据最大灵敏度,分别导出对主、副控制器可调参数进行鲁棒整定的解析... 为克服常规方法中可调参数试凑选择的盲目性,提出一种基于最大灵敏度的控制器鲁棒整定方法。采用内模控制设计主、副控制器,且得到的主、副控制器都只有1个可调参数。根据最大灵敏度,分别导出对主、副控制器可调参数进行鲁棒整定的解析表达式。仿真结果表明该方法可使系统同时获得良好的动态响应性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 最大灵敏度 串级时滞过程 控制器 鲁棒整定 内模控制 动态响应

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不确定时滞过程Smith预估鲁棒H_∞控制器的设计 被引量：2

20

作者 张晋 杨智 《甘肃工业大学学报》 北大核心 2001年第1期59-63,共5页

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... 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 . 展开更多

关键词 大时滞过程 模型不确定性 SMITH预估器 H∞鲁棒控制器

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