基于模型参考自适应Smith预估器的反馈式AGC厚度控制系统 被引量：16

1

作者 李迅 宋东球 +1 位作者 喻寿益 桂卫华 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期999-1003,共5页

针对具有纯时间延迟特性的反馈式AGC(automatic gauge control)系统,利用Smith预估器对纯时间延迟具有补偿作用的原理,建立了模型参考自适应Smith预估器反馈式AGC控制系统模型,给出了控制系统结构.推导了自适应调节律和设计算法,结合预... 针对具有纯时间延迟特性的反馈式AGC(automatic gauge control)系统,利用Smith预估器对纯时间延迟具有补偿作用的原理,建立了模型参考自适应Smith预估器反馈式AGC控制系统模型,给出了控制系统结构.推导了自适应调节律和设计算法,结合预估器模型,计算得到轧件出口厚度偏差值的表达式.仿真结果表明,模型参考自适应Smith预估器反馈式AGC系统对铝薄板带材轧制出口厚度偏差控制具有很好的控制效果,解决了反馈式AGC厚度控制由于纯时间延迟特性对控制性能产生很大影响的问题,消除了出口厚度波动现象,响应速度加快,可以满足高精度铝薄板带材轧制生产的控制要求. 展开更多

关键词 轧制 SMITH预估器 反馈式AGC 模型参考自适应

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热轧带钢层流冷却系统的数学模型 被引量：4

2

作者 蔡晓辉 张殿华 +1 位作者 张中平 王国栋 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期155-158,共4页

以某热轧厂为例 ,介绍了热轧带钢层流冷却控制的数学模型 ,主要包括空冷模型、水冷模型、前馈模型、反馈模型、自学习模型·研究了PID算法和Smith预估器控制器在反馈控制中的应用·从现场实际应用效果来看 ,模型简单实用 ,卷取... 以某热轧厂为例 ,介绍了热轧带钢层流冷却控制的数学模型 ,主要包括空冷模型、水冷模型、前馈模型、反馈模型、自学习模型·研究了PID算法和Smith预估器控制器在反馈控制中的应用·从现场实际应用效果来看 ,模型简单实用 ,卷取温度基本上被控制在目标温度上下限范围内· 展开更多

关键词 热轧带钢 层流冷却 前馈控制 反馈控制 SMITH预估器 数学模型

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基于倾侧角反馈控制的预测校正再入制导方法 被引量：17

3

作者 赵江 周锐 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期823-830,共8页

针对升力式高超声速飞行器再入滑翔制导问题,提出了一种基于倾侧角反馈控制的预测校正制导方法。该算法不依赖于传统的准平衡滑翔条件(QEGC),能够抑制再入滑翔飞行过程中产生的周期性轨迹震荡现象。纵向制导采用落点预测与指令校正相结... 针对升力式高超声速飞行器再入滑翔制导问题,提出了一种基于倾侧角反馈控制的预测校正制导方法。该算法不依赖于传统的准平衡滑翔条件(QEGC),能够抑制再入滑翔飞行过程中产生的周期性轨迹震荡现象。纵向制导采用落点预测与指令校正相结合的方法,通过设计倾侧角反馈控制律对飞行器的高度变化率进行实时修正;侧向制导兼顾考虑横程误差和航向角误差对制导指令的影响,设计了一种基于归一化误差走廊的倾侧角反转逻辑,实现了飞行器的侧向运动控制。CAV-H高超声速飞行器制导仿真实例表明,该制导方法有效地抑制了再入滑翔轨迹的周期性震荡,导引飞行器完成平稳再入飞行。Monte Carlo仿真验证表明,在多种扰动和误差存在的情况下,该制导方法具有良好的鲁棒性。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 再入制导 高超声速飞行器 预测校正 倾侧角反馈控制

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水厂混凝投药大滞后过程的数据驱动直接控制方法 被引量：9

4

作者 哀微 朱学峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期335-342,共8页

以自来水厂混凝投药大时滞过程为研究对象,在迭代反馈整定(IFT)方法的基础上,结合Smith预估控制结构,提出了一种混凝投药过程数据驱动直接控制算法.着重针对过程大时滞的特点,在性能指标中加入了预估误差惩罚因子.提出了一种新的步长设... 以自来水厂混凝投药大时滞过程为研究对象,在迭代反馈整定(IFT)方法的基础上,结合Smith预估控制结构,提出了一种混凝投药过程数据驱动直接控制算法.着重针对过程大时滞的特点,在性能指标中加入了预估误差惩罚因子.提出了一种新的步长设置方法,使得步长的下降速率可调.设计了3个闭环实验来求取性能指标梯度向量的无偏估计,完全利用输入输出数据对广义控制器参数实现了自整定.通过水厂混凝投药实测模型仿真验证了该方法在抗滞后方面表现出较强的收敛性和稳定性,降低了对迭代初值的要求.该方法既可以用于初始控制器的整定,还可以用于投药过程中控制器的在线自整定. 展开更多

关键词 混凝投药 大时滞系统 SMITH预估器 迭代反馈整定 数据驱动控制

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发动机调速史密斯预估定量反馈控制 被引量：2

5

作者 吕良 胡云峰 +2 位作者 宫洵 洪金龙 陈虹 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期348-353,377,共7页

对于电机后置式及地面耦合式混合动力系统,在其换挡过程中,可以通过电机补偿动力中断,因此调节发动机转速与AMT变速箱转速匹配可以实现平顺的换挡过程。针对发动机调速特性引入基于定量反馈理论与史密斯预估器结合的控制方法。首先,在AM... 对于电机后置式及地面耦合式混合动力系统,在其换挡过程中,可以通过电机补偿动力中断,因此调节发动机转速与AMT变速箱转速匹配可以实现平顺的换挡过程。针对发动机调速特性引入基于定量反馈理论与史密斯预估器结合的控制方法。首先,在AMESim中搭建自然进气发动机高保真模型,并通过速度特性验证保证模型的合理性;其次,基于机理建立发动机线性模型,并且分段辨识得到参数的不确定范围,从而将非线性系统用具有参数不确定性的线性模型表示;然后,通过频域分析优化得到一组最佳的史密斯预估器模型,用以补偿发动机进气-扭矩过程不确定延迟;最后,结合史密斯预估器与定量反馈理论设计得到发动机调速SP-QFT鲁棒控制器,从而保证系统在参数不确定情况下的鲁棒稳定性及跟踪性能要求。仿真结果表明:所设计的SP-QFT控制器满足设计要求,相比于基本QFT控制器及PID控制器,有效提高了发动机速度调节的控制精度及响应速度。 展开更多

关键词 发动机 速度控制 定量反馈理论 史密斯预估器 进气-扭矩延迟 不确定延迟

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状态观测器在航空相机中的应用 被引量：1

6

作者 张雪菲 丁亚林 +1 位作者 匡海鹏 詹磊 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1016-1020,共5页

为了提高航空相机在摆扫方向上的成像分辨率,提出了一种基于状态观测器的加速度反馈控制方法,并对该方法的相位特性以及鲁棒性进行分析研究。首先,对镜筒角速度的测量元件光纤陀螺进行参数标定,采用频域法建立俯角控制系统的数学模型。... 为了提高航空相机在摆扫方向上的成像分辨率,提出了一种基于状态观测器的加速度反馈控制方法,并对该方法的相位特性以及鲁棒性进行分析研究。首先,对镜筒角速度的测量元件光纤陀螺进行参数标定,采用频域法建立俯角控制系统的数学模型。其次,设计镜筒角加速度状态观测器,并提出了将状态观测器和牛顿预测器相结合的方法,解决了估计算法的相位滞后问题,进一步提高了估计角加速度的响应频带。最后,通过将观测到的角加速度信息构成加速度反馈控制系统,并且应用于某型长焦距倾斜CCD相机的俯角速度控制系统中。实验结果表明:基于状态观测器的加速度反馈控制方法能够显著地提高俯角控制系统的动态响应特性以及稳态精度。当俯角控制系统受到阶跃型的外界扰动时,镜筒的角速度出现了宽度为0.2 s的脉冲型波动,且幅值仅为采用超前-滞后控制方法的1/2。本文所述的控制方法具有较强的鲁棒性,适于工程应用。 展开更多

关键词 航空相机 状态观测器 角加速度 加速度反馈控制 预测器

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一类热工不稳定滞后对象的补偿控制方法 被引量：4

7

作者 刘长良 马增辉 王福宁 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第2期42-46,共5页

Smith预估补偿算法不能直接用于不稳定大滞后系统的控制。对此,基于一种动力学通用控制器,使得积分加纯滞后对象(IPDT模型)的Smith预估补偿控制闭环稳定。该方法充分利用了通用控制器的系统运动速度和加速度负反馈作用,提高了系统的控... Smith预估补偿算法不能直接用于不稳定大滞后系统的控制。对此,基于一种动力学通用控制器,使得积分加纯滞后对象(IPDT模型)的Smith预估补偿控制闭环稳定。该方法充分利用了通用控制器的系统运动速度和加速度负反馈作用,提高了系统的控制品质。同时,给出了不稳定系统校正系数Kp的含义及确定方法。仿真对比表明,该控制方法具有较好的鲁棒性,可调参数少,调整简单,易于组态,便于实际应用。 展开更多

关键词 不稳定滞后对象 IPDT模型 动力学通用控制器 加速度负反馈 SMITH预估补偿

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微型货车高速转弯的改进模型预测防侧翻控制 被引量：3

8

作者 张昊 李擎 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第19期8264-8272,共9页

为解决高速转向过程中,微型货车容易侧翻的问题,提出一种前馈反馈-史密斯预估-模型预测控制结合差动制动的防侧翻控制方法。首先建立三自由度车辆模型,得到纵向速度、横摆角速度、簧载滚转角的实际值,并与Carsim得到的理论值相减得到状... 为解决高速转向过程中,微型货车容易侧翻的问题,提出一种前馈反馈-史密斯预估-模型预测控制结合差动制动的防侧翻控制方法。首先建立三自由度车辆模型,得到纵向速度、横摆角速度、簧载滚转角的实际值,并与Carsim得到的理论值相减得到状态偏差,接着以车辆的归一化的零力矩点横向偏移为预警指标,设计模型预测控制(model predictive control,MPC)控制器计算附加横摆力矩,通过差动制动方法分配制动力矩,最终实现车辆防侧翻。通过Carsim和MATLAB/Simulink联合仿真,进行车辆转弯运动实验。实验结果表明,该控制方法可以有效提升微型货车在高速转向过程的稳定性,提高微型货车的安全性。 展开更多

关键词 模型预测控制 前馈反馈 史密斯预估 差动制动 联合仿真 侧翻控制

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预测飞行路径透视显示方法研究 被引量：1

9

作者 程建锋 董新民 薛建平 《电光与控制》 北大核心 2010年第8期83-86,共4页

为实现圆形预测飞行路径透视显示方法在纵向上满足"以飞行员为中心"的要求,同时克服扰动灵敏度大的缺点,采用了基于q反馈的改进型透视路径显示方法。将圆形预测飞行路径显示方法应用于纵向通道的设计,指出了控制系统—飞机本... 为实现圆形预测飞行路径透视显示方法在纵向上满足"以飞行员为中心"的要求,同时克服扰动灵敏度大的缺点,采用了基于q反馈的改进型透视路径显示方法。将圆形预测飞行路径显示方法应用于纵向通道的设计,指出了控制系统—飞机本体在中频段不满足K/s特性,并且较大的γ反馈也会导致系统抗干扰性差,不满足人工控制理论的相关要求。为了改善系统的K/s特性和抗干扰性,采用q反馈回路替代原来的γ反馈回路。对比分析和仿真表明,改进型比传统型的显示方法有效地克服了纵向圆形预测显示方法扰动灵敏度大的缺点,极大地改善了人机闭环系统的性能。 展开更多

关键词 飞行路径显示 以飞行员为中心 人工控制理论 q反馈 预测器

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具有水压预报的状态反馈水轮机调速器的研究 被引量：1

10

作者 游大海 刘育骐 潘熙和 《水电能源科学》 北大核心 1990年第2期189-196,共8页

本文分别按刚性水锤和弹性水锤两种情形对水压进行预报,而反馈参数按最扰控制理论设计。水压预报器采用两种方式,第一种为“线性预报器”;第二种为“自适应预报器”。文中对下面三种情况进行了仿真分析比较。(ⅰ) 无预报器;(ⅱ) 线性预... 本文分别按刚性水锤和弹性水锤两种情形对水压进行预报,而反馈参数按最扰控制理论设计。水压预报器采用两种方式,第一种为“线性预报器”;第二种为“自适应预报器”。文中对下面三种情况进行了仿真分析比较。(ⅰ) 无预报器;(ⅱ) 线性预报器;(ⅲ) 自适应预报器。仿真结果表明,有预报时能改善引水道的水压效应,而水轮机仍具有较好的动态响应。 展开更多

关键词 水轮机 调速器 水压 预报器

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新型Smith预估控制器在大延迟系统中的应用 被引量：7

11

作者 张蒙 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期136-138,共3页

针对控制系统中出现的大延迟问题,推导出了调节器在积分形式下的控制率,从而提出积分调节器Smith预估控制方法。根据推导出的新型Smith预估控制算法可知:只要系统的放大倍数取足够大,控制器在很快时间内就消除误差,可有效地解决系统中... 针对控制系统中出现的大延迟问题,推导出了调节器在积分形式下的控制率,从而提出积分调节器Smith预估控制方法。根据推导出的新型Smith预估控制算法可知:只要系统的放大倍数取足够大,控制器在很快时间内就消除误差,可有效地解决系统中的大延迟问题。采用Matlab中的Simulink对新型Smith预估控制系统进行了调节器参数变化、被控对象增益变化、被控对象延迟时间变化的仿真,通过对仿真结果进行比较,可以看出新型Smith控制系统具有快速性和较高的稳定性,对被控对象参数变化不敏感,且结构简单等特点。 展开更多

关键词 大延迟 反馈 放大倍数 新型Smith预估控制器 仿真

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基于定量反馈理论的时滞系统自抗扰控制参数整定 被引量：5

12

作者 赵天烽 程赟 +2 位作者 华亮 李海 陈增强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期578-586,共9页

工业过程对象普遍存在时滞、模型参数不确定性和外部扰动多等特点,传统Smith预估控制方法难以设计出满足期望性能的鲁棒控制器.针对模型参数不确定性和外部扰动,本文采用自抗扰控制技术进行估计和补偿.针对系统存在时滞的特点,本文提出... 工业过程对象普遍存在时滞、模型参数不确定性和外部扰动多等特点,传统Smith预估控制方法难以设计出满足期望性能的鲁棒控制器.针对模型参数不确定性和外部扰动,本文采用自抗扰控制技术进行估计和补偿.针对系统存在时滞的特点,本文提出改进Smith预估器结构,提升扩张状态观测器对于扰动估计的实时性.在此基础上,本文以一阶时滞系统为例提出了控制器参数整定方法.首先根据最优参数选取准则确定预估器模型,然后在等效模型框架下采用定量反馈理论整定自抗扰控制器参数,确保控制系统达到预期性能指标.在仿真实验中,将所提出方法与几种常见时滞系统控制方法进行比较,通过设定值跟踪、抗扰及蒙特卡罗实验验证了所提出方法具有良好抗扰能力与鲁棒性. 展开更多

关键词 时滞系统 自抗扰控制 改进Smith预估器 定量反馈理论 参数整定

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基于预测算法的遥控机器人控制系统 被引量：3

13

作者 刘逢刚 丁磊 肖利 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第S02期122-130,共9页

为了解决时滞环节给远程遥控系统带来的巨大影响,在非可视环境下提出了一种的新的遥控控制移动机器人的预测系统。采用移动机器人的动力学模型作为基础,利用史密斯预估器补偿控制器与移动机器人之间信号延迟,减少因为延时所引起的定位... 为了解决时滞环节给远程遥控系统带来的巨大影响,在非可视环境下提出了一种的新的遥控控制移动机器人的预测系统。采用移动机器人的动力学模型作为基础,利用史密斯预估器补偿控制器与移动机器人之间信号延迟,减少因为延时所引起的定位误差。利用灰色预测模型来预测移动机器人上传感器得到的数值,从而减少因为时间延迟给操纵者带来的遥控误操作。通过仿真证明了算法的可行性,又通过力反馈遥控设备与移动机器人在非可视环境下的控制实验,证明了系统的可行性。尽管有操纵者参与了远程控制实验,但补偿效果已经得到了明显的证明。 展开更多

关键词 史密斯预估器 灰色预测 时滞系统 移动机器人 力反馈

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基于嵌套−伪预估器反馈的时滞控制系统输入时滞补偿 被引量：3

14

作者 刘青松 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期2464-2471,共8页

本文研究同时具有输入和状态时滞的控制系统的输入时滞补偿问题.通过建立嵌套−伪预估器反馈方法预测系统未来的状态,使得任意大但有界的输入时滞得到完全补偿.不同于传统的预估器反馈利用开环系统预测系统未来的状态,嵌套−伪预估器反馈... 本文研究同时具有输入和状态时滞的控制系统的输入时滞补偿问题.通过建立嵌套−伪预估器反馈方法预测系统未来的状态,使得任意大但有界的输入时滞得到完全补偿.不同于传统的预估器反馈利用开环系统预测系统未来的状态,嵌套−伪预估器反馈则是利用闭环系统嵌套地预测系统未来的状态.依据积分时滞系统的稳定性,给出了保证闭环系统渐近稳定的充要条件.最后,采用数值仿真验证所提出方法的有效性. 展开更多

关键词 输入时滞补偿 嵌套−伪预估器反馈 中立型时滞系统 滞后型时滞系统 镇定

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控制系统中存在传感器大延迟时的优化研究

15

作者 丁泉会 方滨 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2013年第12期42-44,48,共4页

传统的Smith预估器较好地解决了前向通道大滞后系统的控制问题,但对于反馈通道中传感器延迟造成的滞后的问题则并不适用。提出了一种改进的Smith预估控制方法,克服了反馈通道中大滞后对于控制系统稳定性的不利影响。仿真结果表明:该方... 传统的Smith预估器较好地解决了前向通道大滞后系统的控制问题,但对于反馈通道中传感器延迟造成的滞后的问题则并不适用。提出了一种改进的Smith预估控制方法,克服了反馈通道中大滞后对于控制系统稳定性的不利影响。仿真结果表明:该方法能够有效地抵消前向通道与反馈通道同时存在的大滞后环节对控制系统稳定性的负面影响。 展开更多

关键词 传统Smith预估器 反馈通道滞后 前向通道滞后 改进型Smith预估器

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微机自适应预估控温系统

16

作者 曾昭华 张静 杨永 《阜新矿业学院学报》 1989年第1期81-91,共11页

针对气体渗碳炉炉温控制对象所具有的参数时变特性和纯滞后的特点,提出了一种自适应预估补偿控制方案.文中详细介绍了系统的原理、构成、控制算法以及仿真实验结果.

关键词 控温系统 微机 渗碳炉

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非线性MIMO系统线性化在火力发电设备锅炉系统中的应用

17

作者 常敏慧 江云霞 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 1997年第9期58-61,共4页

对于含有输入滞后特性的多输入多输出（MIMO）非线件系统．本文提出了一个对输入输出进行线性化的方法，并引入Smith预估器对输入滞后进行补偿。线性控制器的设计和时间滞后补偿器的设计是相互独立的。本设计方法通过对火力发电设备锅... 对于含有输入滞后特性的多输入多输出（MIMO）非线件系统．本文提出了一个对输入输出进行线性化的方法，并引入Smith预估器对输入滞后进行补偿。线性控制器的设计和时间滞后补偿器的设计是相互独立的。本设计方法通过对火力发电设备锅炉控制系统的仿真试验中得到验证。 展开更多

关键词 锅炉 控制系统 仿真试验 非线性系统

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