基于Laguerre模型的过热汽温自适应预测PI控制系统 被引量：26

1

作者 姚伟 孙海顺 +1 位作者 文劲宇 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期119-125,共7页

针对火电厂锅炉过热汽温控制的特点,设计1种基于Laguerre模型的自适应预测PI控制器。该预测控制器采用对时延具有良好逼近能力的正交Laguerre函数模型作为预测模型,利用带遗忘因子的最小二乘法在线辨识Laguerre预测模型的系数,以提高系... 针对火电厂锅炉过热汽温控制的特点,设计1种基于Laguerre模型的自适应预测PI控制器。该预测控制器采用对时延具有良好逼近能力的正交Laguerre函数模型作为预测模型,利用带遗忘因子的最小二乘法在线辨识Laguerre预测模型的系数,以提高系统适应工况变化的能力;滚动优化指标采用比例积分型结构,以提高系统的快速性和鲁棒性。通过对具有严重参数不确定性、扰动以及大迟滞的电厂过热汽温被控对象进行仿真研究,结果表明该方法能够很好地适应对象特性的变化,且控制系统的性能比常规串级控制系统有较大提高。 展开更多

关键词 Laguerre模型 过热汽温 自适应控制 预测pi控制 最小二乘法

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预测PI时滞网络拥塞控制算法设计及性能分析 被引量：11

2

作者 钱艳平 李奇 刁翔 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期161-168,共8页

针对网络中存在的大时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Sm ith预估器与Dahlin算法相结合,提出了一种预测PI拥塞控制算法,首先利用Sm ith预估器补偿时延滞后,克服了大时滞给系统性能带来的影响;然后按Dahlin算法设计控制器,把... 针对网络中存在的大时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Sm ith预估器与Dahlin算法相结合,提出了一种预测PI拥塞控制算法,首先利用Sm ith预估器补偿时延滞后,克服了大时滞给系统性能带来的影响;然后按Dahlin算法设计控制器,把控制器参数和预估对象模型参数相结合,既减少了整定参数,也避免了参数整定时的相互影响.同时,利用经典控制理论方法分析了系统稳定性和存在链路容量干扰时瓶颈队列的暂态、稳态特性.仿真结果显示预测PI算法控制性能优于RED,PI算法及具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 拥塞控制 流量控制 主动队列管理 预测pi 时滞网络

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高阶时滞对象的预测PI(D)控制 被引量：11

3

作者 任正云 张红 邵惠鹤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期645-648,652,共5页

利用频率域模型降阶理论,提出了高阶时滞对象的预测PI(D)控制器两种设计方法.一种方法是直接将高阶滞后对象在频率域内降阶为低阶滞后对象,针对低阶滞后对象设计预测PI(D)控制器;另一种方法是按照规定的性能指标设计控制器,并将该控制... 利用频率域模型降阶理论,提出了高阶时滞对象的预测PI(D)控制器两种设计方法.一种方法是直接将高阶滞后对象在频率域内降阶为低阶滞后对象,针对低阶滞后对象设计预测PI(D)控制器;另一种方法是按照规定的性能指标设计控制器,并将该控制器在频率域内降阶为具有预测PI(D)控制器的结构形式.这两种方法设计的控制器均具有结构简单、可调参数少、参数调节方便的特点.仿真表明:在模型失配的情况下,此两类预测PI(D)控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能. 展开更多

关键词 预测pi(D) 高阶时滞对象 模型降阶

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积分加纯滞后系统的双预测PI控制及其应用 被引量：11

4

作者 任正云 张红 邵惠鹤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期311-314,320,共5页

Smith预估控制器控制积分加大纯滞后过程时,鲁棒稳定性差,输出存在静态余差,无实际应用价值.提出了一类基于该过程的双预测PI控制器:具有内环和外环两种预测PI控制器.内环将系统稳定,外环消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.... Smith预估控制器控制积分加大纯滞后过程时,鲁棒稳定性差,输出存在静态余差,无实际应用价值.提出了一类基于该过程的双预测PI控制器:具有内环和外环两种预测PI控制器.内环将系统稳定,外环消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.这种控制器结构简单,可调参数少,参数的调节方便、直观.仿真和实际应用表明:在干扰和模型失配的情况下,此类控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能,是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器. 展开更多

关键词 双预测pi(DPpi) 积分加纯滞后 SMITH预估器

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多变量对象的预测PI控制及其工业应用 被引量：5

5

作者 任正云 邵惠鹤 张立群 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期183-186,193,共5页

针对强耦合、大时滞多变量系统. 首先将系统进行动态解耦,消除系统之间的耦合,然后将解耦对象简化为互相独立的一阶滞后对象,最后运用单变量预测PI控制算法设计这些一阶滞后对象的控制器. 这种控制器结构简单,可调参数少,参数调节方便... 针对强耦合、大时滞多变量系统. 首先将系统进行动态解耦,消除系统之间的耦合,然后将解耦对象简化为互相独立的一阶滞后对象,最后运用单变量预测PI控制算法设计这些一阶滞后对象的控制器. 这种控制器结构简单,可调参数少,参数调节方便、直观. 仿真和实际应用表明:此类预测PI控制器具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能. 展开更多

关键词 预测pi 多变量过程 动态解耦

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双重预测PI算法在单晶硅生长炉中的应用 被引量：6

6

作者 刘秀 任正云 李春阳 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第6期890-894,共5页

直拉法单晶硅直径的控制难点在于过程对象的大惯性、大滞后、非线性及多干扰。采用双重控制思想,快则治标,主控制器快速调整拉晶速度,快速影响直径;缓则治本,副控制器平稳调整液面温度,保证产品质量。针对对象的惯性和滞后,结合预测PI... 直拉法单晶硅直径的控制难点在于过程对象的大惯性、大滞后、非线性及多干扰。采用双重控制思想,快则治标,主控制器快速调整拉晶速度,快速影响直径;缓则治本,副控制器平稳调整液面温度,保证产品质量。针对对象的惯性和滞后,结合预测PI控制算法,提出双重预测PI控制算法。算法简洁,结果表明,采用双重预测PI控制算法,能够协调控制拉晶速度和液面温度,兼顾系统快速性和产品质量。特别在液面温度的控制上,该算法可以提高系统的工作频率,平稳且快速调整液面温度。控制系统运行稳定,该算法具有实用价值。 展开更多

关键词 单晶硅生长炉 直径 双重控制 双重预测pi

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低阶时滞过程的伪预测PI/PID控制 被引量：2

7

作者 郑达 任正云 +1 位作者 方建安 夏旻 《控制工程》 CSCD 2008年第6期630-633,共4页

基于单位反馈控制结构,根据期望的闭环传递函数设计得到了一种伪预测PI/PID(ADQPI/ADQPID)控制器。这种控制器只有一个可调参数,可调参数与系统动态响应性能和鲁棒稳定性之间存在直接关系,只需单调的调节控制器参数,便可实现系统的动态... 基于单位反馈控制结构,根据期望的闭环传递函数设计得到了一种伪预测PI/PID(ADQPI/ADQPID)控制器。这种控制器只有一个可调参数,可调参数与系统动态响应性能和鲁棒稳定性之间存在直接关系,只需单调的调节控制器参数,便可实现系统的动态响应性能与鲁棒稳定性之间的最佳折衷。仿真实例表明,这种控制器在扰动和模型失配的情况下仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性,是一种值得在实际工程中推广运用的新型控制器。 展开更多

关键词 伪预测pi控制器 预测控制 时滞对象 低阶对象

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时滞网络预测PI控制算法鲁棒稳定性分析

8

作者 钱艳平 李奇 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期159-163,共5页

针对网络中存在的时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Sm ith预估补偿器与达林算法相结合,提出了一种预测PI控制算法,既利用Sm ith预估器克服了大时滞给系统性能带来的影响,也减少了控制器参数整定数量.利用控制理论分析了该... 针对网络中存在的时滞给主动队列管理算法性能带来的不利影响,将Sm ith预估补偿器与达林算法相结合,提出了一种预测PI控制算法,既利用Sm ith预估器克服了大时滞给系统性能带来的影响,也减少了控制器参数整定数量.利用控制理论分析了该算法中Sm ith预估模型与实际对象模型分别存在增益、时间常数和时延失配情况下系统的鲁棒稳定性,并分别给出了保持系统稳定的失配参数条件.理论分析表明,通过适当选择期望闭环传递函数时间常数和预估模型参数,可以使系统获得较强鲁棒性和较快响应速度.仿真试验验证了理论分析的正确性. 展开更多

关键词 拥塞控制 主动队列管理 时滞网络 预测pi 鲁棒稳定性

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基于预测PI的热泵干燥温湿度解耦控制研究

9

作者 赵海波 张静峰 +1 位作者 吴坤 乔玲敏 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期2149-2158,共10页

现有的热泵干燥多侧重于温度控制,不能克服温湿度的耦合作用实现温度与湿度的同时控制,因而提出一种基于预测PI的热泵干燥温湿度解耦控制方法。首先,基于热泵干燥实验数据进行干燥温湿度控制对象的辨识,得到控制对象模型;然后,采用预测... 现有的热泵干燥多侧重于温度控制,不能克服温湿度的耦合作用实现温度与湿度的同时控制,因而提出一种基于预测PI的热泵干燥温湿度解耦控制方法。首先,基于热泵干燥实验数据进行干燥温湿度控制对象的辨识,得到控制对象模型;然后,采用预测比例-积分(proportional integral,PI)算法和动态解耦实现热泵干燥温湿度控制;最后,利用Simulink仿真工具对比分析了PI、比例-积分-微分(proportional integral derivative,PID)、史密斯预估器(Smith predictor)和预测PI(predictive proportional integral)的控制性能、抗干扰能力和解耦效果。结果表明,预测PI控制具有超调量小、振荡小、鲁棒性良好和抗干扰能力强的特点,适合于大惯性、大滞后热泵干燥过程的温湿度多参数控制。 展开更多

关键词 预测pi 热泵干燥 解耦控制

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基于预测PI的大棚温湿度先进控制 被引量：7

10

作者 谭志君 任正云 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期495-500,共6页

在温室大棚温湿度控制系统中存在大量的干扰,并且其中的过程对象温度与湿度均为强耦合和大滞后过程。简单的单输入单输出控制策略以及传统的PID控制算法在控制智能温室大棚控制系统中的大滞后过程时常常会有振荡和超调等现象,并且鲁棒... 在温室大棚温湿度控制系统中存在大量的干扰,并且其中的过程对象温度与湿度均为强耦合和大滞后过程。简单的单输入单输出控制策略以及传统的PID控制算法在控制智能温室大棚控制系统中的大滞后过程时常常会有振荡和超调等现象,并且鲁棒性不佳。将传统的解耦控制系统加以改进,并将预测PI算法结合到此控制策略中进行理论研究和在线仿真,得到的良好仿真结果表明基于预测PI的解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 预测pi算法 解耦控制 piD 鲁棒性

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二阶加纯滞后环节对象的模糊预测PI控制 被引量：7

11

作者 郑鹏飞 郭崇滨 陈宏宇 《控制工程》 CSCD 北大核心 2020年第10期1768-1775,共8页

在含有纯滞后环节的二阶被控对象工业过程控制系统中,为解决传统的控制系统调节时间过长、有超调量、抗干扰能力差等问题,根据双容水箱的数学模型,结合模糊控制和预测控制的优势,提出一种模糊预测PI控制器,并设计相应的串级智能控制系... 在含有纯滞后环节的二阶被控对象工业过程控制系统中,为解决传统的控制系统调节时间过长、有超调量、抗干扰能力差等问题,根据双容水箱的数学模型,结合模糊控制和预测控制的优势,提出一种模糊预测PI控制器,并设计相应的串级智能控制系统。控制系统内回路采用预测PI控制器,外回路采用模糊预测PI控制器,在Matlab/Simulink中进行了仿真实验,并与其他常见的控制方案进行了对比分析。实验结果表明,提出的串级智能控制系统针对二阶加纯滞后环节对象调节时间短、无超调量、鲁棒性强,控制品质较高。 展开更多

关键词 双容水箱 滞后环节 模糊预测pi控制

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预测PI控制在PLC中的实现及其应用 被引量：5

12

作者 齐蒙 石红瑞 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第S1期170-172,共3页

详细介绍了预测PI控制算法的原理,该控制器既具有PI控制器的功能,又具有预测控制器的功能,特别适合大时滞系统的控制,而且结构简单,可调参数少。通过使用西门子S7-300可编程序控制器梯形图语言编写程序,开发了相应的模块,实现了预测PI... 详细介绍了预测PI控制算法的原理,该控制器既具有PI控制器的功能,又具有预测控制器的功能,特别适合大时滞系统的控制,而且结构简单,可调参数少。通过使用西门子S7-300可编程序控制器梯形图语言编写程序,开发了相应的模块,实现了预测PI控制算法,并将该算法应用于具有较大时滞的双容水箱液位的控制。实验结果表明,预测PI控制策略有较好的控制效果,是一种可以在实际工程中推广运用的新型控制器。 展开更多

关键词 预测pi PLC S7-300 大时滞对象

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多变量动态解耦预测PI在精馏塔中的应用 被引量：7

13

作者 杨自 任正云 余雯 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第9期1688-1694,共7页

精馏塔是一个多输入多输出的高阶系统,其内在机理复杂,具有强耦合、强干扰、大滞后等特性。精馏塔精馏工艺对控制器要求较高,常规的PID控制过程中存在震荡和超调现象,会导致产品品质不佳,而一般的智能控制鲁棒性较差,参数不易整定,无法... 精馏塔是一个多输入多输出的高阶系统,其内在机理复杂,具有强耦合、强干扰、大滞后等特性。精馏塔精馏工艺对控制器要求较高,常规的PID控制过程中存在震荡和超调现象,会导致产品品质不佳,而一般的智能控制鲁棒性较差,参数不易整定,无法满足实际需求。针对该问题,提出了多变量动态解耦预测PI控制算法。该算法使用对角动态解耦器解除变量间的耦合特性,对由解耦器和过程对象组成的广义过程对象进行模型降阶,并对每一个相互独立的降阶模型运用预测PI算法进行控制研究。仿真结果表明,多变量动态解耦预测PI控制算法具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强、响应速度快、参数易整定,具有一定的实际应用价值。 展开更多

关键词 精馏塔 预测pi控制 动态解耦方法 模型降阶 鲁棒性

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基于GA参数优化整定的PI型广义预测控制 被引量：7

14

作者 仉宝玉 肖军 《科学技术与工程》 2011年第2期367-370,共4页

针对PI型广义预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型广义预测控制(GAPIGPC)。PI型广义预测控制(PIGPC)采用预测技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,极大程度地减少了模型失配... 针对PI型广义预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型广义预测控制(GAPIGPC)。PI型广义预测控制(PIGPC)采用预测技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,极大程度地减少了模型失配的影响。由于其参数的优化设计是一个组合优化问题,而遗传算法是一类可用于复杂系统优化计算的鲁棒性算法,并为组合参数整定及优化提供了一个有效的手段。仿真实例表明,该算法具有较好的鲁棒性和抗干扰性。 展开更多

关键词 pi型广义预测控制 遗传算法 组合优化

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基于遗传算法优化因子的灰色PI预测控制 被引量：1

15

作者 仉宝玉 苏成利 《科学技术与工程》 2011年第22期5312-5316,共5页

针对灰色PI预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型灰色广义预测控制(GPIPC)。灰色PI预测控制(GPIGPC)采用灰色预测控制技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,运用遗传算法在线... 针对灰色PI预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型灰色广义预测控制(GPIPC)。灰色PI预测控制(GPIGPC)采用灰色预测控制技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,运用遗传算法在线优化整定灰色PI预测控制的比例因子和积分因子,增强了系统的跟踪特性和抗恒值扰动特性,极大程度地减少了模型时延失配和模型增益失配的影响。仿真实例表明,该算法具有较好的鲁棒性和抗干扰性。 展开更多

关键词 灰色pi预测控制 遗传算法 组合优化

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基于PSO-NP机械加工尺寸的PI型广义预测控制

16

作者 李国龙 李国勇 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第8期87-90,共4页

针对机械加工过程中工件尺寸容易产生误差的缺陷,文章通过对机械加工尺寸的检测数据序列进行在线建模,提出了一种基于粒子群算法和非线性规划的带约束的PI型广义预测控制(PIGPC),该算法通过非线性规划处理机械加工过程中控制系统输入输... 针对机械加工过程中工件尺寸容易产生误差的缺陷,文章通过对机械加工尺寸的检测数据序列进行在线建模,提出了一种基于粒子群算法和非线性规划的带约束的PI型广义预测控制(PIGPC),该算法通过非线性规划处理机械加工过程中控制系统输入输出的约束条件,从而得到带约束的PI型广义预测控制的控制律,再通过粒子群算法进行二次搜索,对约束PI型广义预测的比例因子和积分因子进行优化整定,通过matlab仿真结果表明该算法能够对加工尺寸的变化进行准确的预测,使被加工零件尺寸基本上都控制在允许误差内。 展开更多

关键词 pi型广义预测控制 约束处理 非线性规划 粒子群算法

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PI型自抗扰广义预测控制的性能分析 被引量：1

17

作者 任佳 陈增强 +1 位作者 孙明玮 孙青林 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期66-74,共9页

为克服自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)算法在大时滞系统中的局限性,减小PI型广义预测控制(PI-type generalized predictive control,PI-GPC)算法的在线计算量,我们在先前的研究中提出了PI型自抗扰广义预测控制(... 为克服自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)算法在大时滞系统中的局限性,减小PI型广义预测控制(PI-type generalized predictive control,PI-GPC)算法的在线计算量,我们在先前的研究中提出了PI型自抗扰广义预测控制(PI-type active disturbance rejection generalized predictive control,PI-ADRGPC)算法。本文通过频域分析方法,对PI-ADRGPC算法进行了稳定性分析,利用PI-ADRGPC算法离散形式的开环传递函数绘制其伯德图,分析了参数变化对PI-ADRGPC性能的影响。通过绘制奈奎斯特曲线,分析了PI-ADRGPC算法的稳定性。通过控制一阶惯性环节以及船舶航向控制系统验证了所提出算法的性能。研究结果表明:与ADRC-GPC算法相比,PI-ADRGPC算法的响应速度更快、控制效果更好。 展开更多

关键词 pi型自抗扰广义预测控制 频域特性 自抗扰控制 pi型广义预测控制 伯德图 奈奎斯特曲线 稳定性 参数调节

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改进转速预测控制的无刷直流电机调速研究 被引量：4

18

作者 付光杰 赵子明 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第8期67-71,74,共6页

在机床驱动系统中无刷直流电机有较多应用,文章主要研究无刷直流电机的控制方法,针对调速系统整体的抗扰动能力方面,给出了转速预测PI控制的调速方式。并重点对转速预测的方法进行了研究,结合传统的预测控制理论,给出了更加简便的多阶... 在机床驱动系统中无刷直流电机有较多应用,文章主要研究无刷直流电机的控制方法,针对调速系统整体的抗扰动能力方面,给出了转速预测PI控制的调速方式。并重点对转速预测的方法进行了研究,结合传统的预测控制理论,给出了更加简便的多阶增量预测方法,即利用前一时刻电机转速的增量变化规律来预测后一时刻的电机转速,实现对电机转速的控制,获得了在较小的扰动误差情况下减少运算量的效果。通过MATLAB对比仿真,验证了此预测方法和调速方式的优越性。 展开更多

关键词 无刷直流电机 转速预测pi控制 多阶增量法 稳定性

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电动汽车纵向加速度控制仿真研究 被引量：4

19

作者 陈书锦 李华德 +1 位作者 冉正云 马保柱 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期304-307,共4页

提出一种基于电动汽车变速均匀性控制的加速度模型,在对永磁同步电动机驱动系统分析的基础上,建立系统单变量CARIMA模型,采用递推最小二乘法对模型参数进行辨识;并设计速度预测PI控制器,以柔化加速度变动带来的冲击。最后对电动汽车的... 提出一种基于电动汽车变速均匀性控制的加速度模型,在对永磁同步电动机驱动系统分析的基础上,建立系统单变量CARIMA模型,采用递推最小二乘法对模型参数进行辨识;并设计速度预测PI控制器,以柔化加速度变动带来的冲击。最后对电动汽车的变速过程进行仿真,仿真结果表明:该方法能够实现对电动汽车纵向加速度的有效控制且鲁棒性强。 展开更多

关键词 电动汽车 加速模型 广义预测pi控制

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一类非自衡加滞后系统的免疫Smith控制

20

作者 陈蓓 回立川 郑恩让 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2005年第4期503-506,共4页

以不确定的非自衡大时滞过程为研究对象,把常规的Smith预估器嵌入双闭环预测控制系统中,并引用先进的免疫控制系统对控制器参数进行在线修正和调整,使系统达到了理想的控制效果。理论分析和仿真结果表明,这种控制方法不仅可以消除时滞... 以不确定的非自衡大时滞过程为研究对象,把常规的Smith预估器嵌入双闭环预测控制系统中,并引用先进的免疫控制系统对控制器参数进行在线修正和调整,使系统达到了理想的控制效果。理论分析和仿真结果表明,这种控制方法不仅可以消除时滞给系统带来的不良影响,跟踪迅速,且鲁棒性好,能够有效地抑制干扰,使系统具有良好的动静态特性。 展开更多

关键词 非自衡 时滞 SMITH预估器 双闭环预测pi

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