先进控制技术在纯碱生产碳化过程中的应用 被引量：6

1

作者 金晓明 张泉灵 苏宏业 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1761-1767,共7页

纯碱生产装置中的碳化塔既是多相反应器又是多步结晶器,其中包含了吸收、反应、多相流、传热和传质等多种复杂的物理、化学过程。本文以某纯碱厂碳化系统为背景,将模型预测控制软件应用于5组共25座碳化塔中,开发了一个包含上百个被控变... 纯碱生产装置中的碳化塔既是多相反应器又是多步结晶器,其中包含了吸收、反应、多相流、传热和传质等多种复杂的物理、化学过程。本文以某纯碱厂碳化系统为背景,将模型预测控制软件应用于5组共25座碳化塔中,开发了一个包含上百个被控变量、操纵变量和干扰变量的多变量预测控制器来解决该碳化系统的约束多变量控制问题。工业应用结果表明:模型预测控制软件能够确保碳化系统长期在最佳状态运行,进而降低物料消耗、改善产品质量和节省操作费用,使生产效益得到优化。 展开更多

关键词 碳化塔 纯碱 预测控制

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注塑机料筒温度先进控制的研究与应用 被引量：4

2

作者 宁璀 张泉灵 苏宏业 《机床与液压》 北大核心 2007年第12期129-132,共4页

针对注塑机料筒温度对象多变量、非线性、强耦合、时变等特点,通过机理分析,建立了塑料熔化过程的数学模型结构,采用带遗忘因子的递推最小二乘辨识技术在线辨识模型参数。利用该模型,设计了预测函数控制器,通过预测函数控制器与专家控... 针对注塑机料筒温度对象多变量、非线性、强耦合、时变等特点,通过机理分析,建立了塑料熔化过程的数学模型结构,采用带遗忘因子的递推最小二乘辨识技术在线辨识模型参数。利用该模型,设计了预测函数控制器,通过预测函数控制器与专家控制相结合得到注塑机料筒温度的先进控制系统。应用结果表明,该先进控制系统比模糊控制具有更好的控制效果。 展开更多

关键词 先进控制 预测函数控制 专家控制 注塑机 温度控制

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具有时滞和干扰的多变量系统预测函数控制方法的研究(英文) 被引量：19

3

作者 潘红华 苏宏业 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期813-818,共6页

提出了一种新的多变量系统预测函数控制算法 ,该方法可以适用于具有时滞和外部干扰的多变量系统 .利用该控制算法可得到一个解析的控制量计算方程 ,其中各个控制器参数均可离线计算 ,因此在线时算法简单 ,计算量小 ,可以广泛用于解决各... 提出了一种新的多变量系统预测函数控制算法 ,该方法可以适用于具有时滞和外部干扰的多变量系统 .利用该控制算法可得到一个解析的控制量计算方程 ,其中各个控制器参数均可离线计算 ,因此在线时算法简单 ,计算量小 ,可以广泛用于解决各种快、慢速对象的控制问题 .仿真结果表明该多变量预测函数控制律具有克服干扰和时滞、跟踪性能好。 展开更多

关键词 预测控制 多变量系统 时滞 干扰 基函数

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Lur'e系统的H_∞容错控制研究 被引量：1

4

作者 鲁仁全 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1589-1595,共7页

针对一类不确定Lur e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法... 针对一类不确定Lur e系统,设计了可靠H∞控制器.通过用凸多面体不确定性描述控制表面故障,建立了一种包含执行器故障与传感器故障的故障模型,得出基于线性矩阵不等式(LMI)的可靠H∞控制存在的充分条件,并提出了可靠H∞控制器的设计方法,通过求解LMI实现反馈控制器的设计.理论分析表明,该控制器保证了当所有控制元件运转正常或者部分控制元件出现故障时闭环系统具有渐近稳定性和可靠H∞性能.数值仿真例子验证了该控制器理论上的可行性. 展开更多

关键词 靠控制 Lur’e系统 传感器故障 执行器故障 控制表面故障

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预测函数控制系统的闭环性能分析 被引量：27

5

作者 胡家升 潘红华 +1 位作者 苏宏业 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期774-778,共5页

分析了单变量预测函数控制系统的闭环稳定性、跟踪性能、鲁棒性等问题 ,并在此基础上讨论了控制参数的调节方法 .通过理论分析和仿真表明预测函数控制方法是一种具有计算简单、鲁棒性较强、抑制干扰能力好、控制精度高的控制方法 .

关键词 稳定性 鲁棒性 预测函数控制系统 闭环性能

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基于输出误差预测的模糊预测PID控制及应用 被引量：8

6

作者 李林欢 刘斌 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期826-830,共5页

针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由... 针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由递推最小二乘(RLS)算法得到,得到的模糊局部线性化模型作为每个时刻的受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型.结合广义预测控制(GPC)的思想和有限脉冲响应滤波器,提出了一类新型的模糊预测PID控制器的实现方法,解决了一般预测PID控制器设计当中对系统模型阶次的限制问题.仿真算例说明了该方法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 输出误差预测 模糊预测PID 广义预测控制 有限脉冲响应滤波器

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一类不确定Lurie时滞奇异系统的鲁棒H_∞控制 被引量：7

7

作者 鲁仁全 黄文君 +1 位作者 苏宏业 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期920-927,共8页

研究一类具有不确定性的 Lurie 时滞奇异系统的鲁棒稳定性分析和 H_∞状态反馈控制器设计方法．针对一类具有参数不确定性、未知时滞的奇异系统，得出了系统鲁棒稳定和鲁棒 H_∞状态反馈控制器存在的充分条件，它能使得不确定 Lurie 时... 研究一类具有不确定性的 Lurie 时滞奇异系统的鲁棒稳定性分析和 H_∞状态反馈控制器设计方法．针对一类具有参数不确定性、未知时滞的奇异系统，得出了系统鲁棒稳定和鲁棒 H_∞状态反馈控制器存在的充分条件，它能使得不确定 Lurie 时滞奇异系统的解在所容许的范围内是正则的、无摄动的和稳定的；而且还得出了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H_∞状态反馈控制器的设计方法，使得闭环系统具有鲁棒稳定性和H_∞性能． 展开更多

关键词 奇异系统 LURIE系统 鲁捧控制 线性矩阵不等式

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含参数不确定性的马尔可夫跳变过程鲁棒正实控制 被引量：6

8

作者 刘飞 苏宏业 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期761-766,共6页

讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正... 讨论一类具有随机跳变参数的线性系统正实控制问题 ,其跳变参数的跃迁由有限状态的马尔可夫过程描述 .基于随机李亚普诺夫函数的方法 ,并结合线性矩阵不等式 ,分别提出依赖于模态的状态反馈和输出反馈控制 ,以保证相应闭环系统的严格正实性 .进一步针对系统含参数不确定性的情形 ,引入鲁棒正实性分析 ,得到鲁棒正实控制器存在的充分条件和设计方法 . 展开更多

关键词 线性系统 正实控制 鲁棒性 线性矩阵不等式 参数不确定性 马尔可夫跳变过程

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一类受控Petri网的控制器设计(英文) 被引量：5

9

作者 董利达 吴维敏 +2 位作者 徐巍华 苏宏业 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期678-684,共7页

通过挖掘Petri网的内在的结构特性 ,获得了一种新的解决禁止状态避免问题的控制器设计方法 .这种设计方法适用于一类具有特殊结构的受控Petri网 (即所有前向路径子网是状态机 )的状态反馈控制器设计 .在非并发的假设条件下 ,所综合的控... 通过挖掘Petri网的内在的结构特性 ,获得了一种新的解决禁止状态避免问题的控制器设计方法 .这种设计方法适用于一类具有特殊结构的受控Petri网 (即所有前向路径子网是状态机 )的状态反馈控制器设计 .在非并发的假设条件下 ,所综合的控制器是最大允许 . 展开更多

关键词 受控PETRI网 离散事件动态系统 控制器 设计

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基于反馈线性化的预测函数控制及其在CSTR中的应用 被引量：7

10

作者 张智焕 王树青 荣冈 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第z1期158-160,共3页

针对典型化工非线性对象连续搅拌槽反应器 (CSTR) ,研究了基于反馈线性化的预测函数控制方法 .首先将非线性过程精确反馈线性化 ,然后在此基础上 ,设计相应的预测函数控制器 。

关键词 反馈线性化 预测函数控制 连续搅拌槽反应器

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积分过程PID控制器参数的新型优化整定方法 被引量：6

11

作者 张建明 付秀云 谢磊 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1310-1315,共6页

针对积分时滞过程,结合菌群优化(BSFO)算法和控制系统优化设计策略,提出了一种新的PID控制器参数优化整定方法.通过将PID控制器的参数设置为群体细菌在参数空间的位置,将时间乘以绝对误差的积分(ITAE)作为细菌对环境的适应度函数,并模... 针对积分时滞过程,结合菌群优化(BSFO)算法和控制系统优化设计策略,提出了一种新的PID控制器参数优化整定方法.通过将PID控制器的参数设置为群体细菌在参数空间的位置,将时间乘以绝对误差的积分(ITAE)作为细菌对环境的适应度函数,并模拟细菌群体觅食的动态行为来实现对PID控制器参数的寻优.实例仿真结果表明,菌群优化算法能够实现对PID控制器参数的有效整定,并在稳定时间、超调量、鲁棒性和抗干扰性等方面具有满意的综合性能.在大量仿真结果的基础上,给出了一个积分时滞对象的PID控制器参数整定经验公式. 展开更多

关键词 菌群优化 PID控制器 参数优化

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积分过程的PID控制器智能优化设计 被引量：7

12

作者 张建明 王树青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第12期1601-1605,共5页

针对积分时滞过程,采用微粒群优化(PSO)算法对比例积分微分(PID)控制器的参数进行优化设计.通过将PID控制器的参数设置为群体微粒在参数空间中的位置,模拟群体智能和动物觅食的动态行为来对PID参数寻优,使代表PID控制器参数的微粒逐渐... 针对积分时滞过程,采用微粒群优化(PSO)算法对比例积分微分(PID)控制器的参数进行优化设计.通过将PID控制器的参数设置为群体微粒在参数空间中的位置,模拟群体智能和动物觅食的动态行为来对PID参数寻优,使代表PID控制器参数的微粒逐渐向最优区域移动,获得最佳的PID参数.在优化过程中采用了偏差平方积分(ISE)的优化指标.实例仿真结果表明,基于微粒群算法优化得到的PID控制器不仅响应速度快、超调量小、抗干扰能力强,而且对过程时滞的变化具有较强的鲁棒性. 展开更多

关键词 智能控制 微粒群优化(PSO) PID控制器 参数优化

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基于T-S模型的自适应模糊预测函数控制 被引量：6

13

作者 苏成利 王树青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期390-395,共6页

针对多变量非线性系统,提出一种基于Takagi-Sugeno(T-S)模型的自适应模糊预测函数控制方法.在T-S模糊模型结构已确定情况下,利用加权递推最小二乘法对T-S模糊模型后件参数进行在线辨识.对模糊模型在每一采样点进行线性化,将描述非线性... 针对多变量非线性系统,提出一种基于Takagi-Sugeno(T-S)模型的自适应模糊预测函数控制方法.在T-S模糊模型结构已确定情况下,利用加权递推最小二乘法对T-S模糊模型后件参数进行在线辨识.对模糊模型在每一采样点进行线性化,将描述非线性系统的T-S模型转化为线性时变的状态空间模型,并假设输入基函数为阶跃函数,推导出预测控制律的解析式.仿真结果表明,该方法在求解控制律时,无需求解非线性优化问题,并且有效克服了模型失配对系统控制性能的影响,增强了系统的跟踪性能和鲁棒性. 展开更多

关键词 非线性系统 Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型 预测函数控制 自适应控制

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一种新的基于AVSC与模糊局部控制器网络的增益调度控制器(英文) 被引量：3

14

作者 胡剑波 苏宏业 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期465-468,共4页

提出一种基于AVSC(近似变结构控制 )及FLCN(模糊局部控制器网络 )的鲁棒增益调度控制设计方法 .利用AVSC ,对于一般的工作点选择合适的滑动模及其趋近率 ,得到局部鲁棒AVSC控制律 ,使局部系统尽快进入滑动模 ,并具有期望的性能 ,同时能... 提出一种基于AVSC(近似变结构控制 )及FLCN(模糊局部控制器网络 )的鲁棒增益调度控制设计方法 .利用AVSC ,对于一般的工作点选择合适的滑动模及其趋近率 ,得到局部鲁棒AVSC控制律 ,使局部系统尽快进入滑动模 ,并具有期望的性能 ,同时能够克服一般VSC(变结构控制 )的控制信号抖动现象 .当然 ,任意一个局部控制器一般只能保证在其相应工作点附近的工作性能 .为此 ,引入了模糊控制技术的隶属函数 ,将它当作增益调度控制器的有效度函数 ,得到FLCN .仿真研究验证了所提出控制器设计方法的有效性 . 展开更多

关键词 增益调度控制器 滑动模 模糊局部控制网 AVSC

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带饱和执行器的不确定时滞系统的鲁棒控制 被引量：3

15

作者 苏宏业 蒋培刚 褚健 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期356-359,共4页

研究了一类具有饱和执行器约束的不确定时滞系统时滞依赖型无记忆鲁棒控制问题 .所考虑的时滞系统包括时变未知但有界的不确定参数以及状态和控制的时滞项 .文中应用了 Lyapunov定理以及线性矩阵不等式 ( LMI)方法来研究该系统的分析和... 研究了一类具有饱和执行器约束的不确定时滞系统时滞依赖型无记忆鲁棒控制问题 .所考虑的时滞系统包括时变未知但有界的不确定参数以及状态和控制的时滞项 .文中应用了 Lyapunov定理以及线性矩阵不等式 ( LMI)方法来研究该系统的分析和综合问题 ,导出了一个新的鲁棒可镇定判据和相应的无记忆鲁棒镇定控制律设计方法 . 展开更多

关键词 不确定时滞系统 饱和执行器 鲁棒控制

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不匹配不确定线性时滞系统的鲁棒自适应控制(英文) 被引量：4

16

作者 胡剑波 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期380-384,389,共6页

对一类同时具有匹配不确定性及结构确定不匹配不确定性的不确定时滞系统进行鲁棒自适应控制 .首先 ,采用李雅谱诺夫函数方法 ,结合基于线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计方法和变结构控制方法 ,设计鲁棒控制器 ,保证闭环系统的二次渐近稳... 对一类同时具有匹配不确定性及结构确定不匹配不确定性的不确定时滞系统进行鲁棒自适应控制 .首先 ,采用李雅谱诺夫函数方法 ,结合基于线性矩阵不等式的鲁棒控制器设计方法和变结构控制方法 ,设计鲁棒控制器 ,保证闭环系统的二次渐近稳定 .利用自适应参数估计方法 ,设计具有匹配不确定性范数界估计能力的鲁棒自适应控制器 ,保证闭环系统的一致终结有界 .结合算例 ,进行控制器的设计和仿真研究 ,验证所提出的设计方法的有效性 . 展开更多

关键词 不确定性时滞系统 鲁棒控制 变结构控制 自适应控制

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新型的PID控制器参数整定方法 被引量：5

17

作者 徐志成 王树青 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2011年第25期216-219,共4页

粒子群优化算法在进化中随种群多样性降低易出现早熟收敛等问题。针对这一问题,结合全局-局部最优模型,提出了一种改进的粒子群优化算法,称为全局-局部参数最优的粒子群优化算法。算法利用全局-局部最优惯性权重及全局-局部最优加速度常... 粒子群优化算法在进化中随种群多样性降低易出现早熟收敛等问题。针对这一问题,结合全局-局部最优模型,提出了一种改进的粒子群优化算法,称为全局-局部参数最优的粒子群优化算法。算法利用全局-局部最优惯性权重及全局-局部最优加速度常数,算法的速度更新方程被简化,性能得到改善。利用一组bench mark问题对该算法进行测试,仿真结果表明了算法的有效性和高效性。将该算法应用到对传统PID控制器的参数优化当中,仿真结果表明方法可以获得满意的控制效果,各项控制性能指标优于传统方法整定得到的PID控制器。 展开更多

关键词 粒子群优化 全局-局部 PID控制器 参数整定

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基于多模型切换的大范围预测函数控制 被引量：4

18

作者 张智焕 王树青 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期290-292,297,共4页

针对实际对象在不同工况下的模型参数变化或突变 ,提出了基于多模型的预测函数控制方法 .不同工况采用不同模型 ,通过在线计算模型匹配程度和控制权重来适应对象模型参数的突变 ,同一工况慢时变采用预测函数控制来提高鲁棒性 ,以适应复... 针对实际对象在不同工况下的模型参数变化或突变 ,提出了基于多模型的预测函数控制方法 .不同工况采用不同模型 ,通过在线计算模型匹配程度和控制权重来适应对象模型参数的突变 ,同一工况慢时变采用预测函数控制来提高鲁棒性 ,以适应复杂系统的要求 .仿真结果表明该方法对参数突变跟踪快 ,且有极强的鲁棒性 . 展开更多

关键词 多模型 大范围预测函数控制 模型匹配程度

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动态区间系统的最优保性能控制——LMI方法 被引量：3

19

作者 毛维杰 刘征宇 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期177-181,188,共6页

针对动态区间系统和一个给定的二次型性能指标,研究了其保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)提出了最优保性能控制器设计方法,并将相关结果推广到参数不确定系统.利用功能强大的LMI工具,求解非常方便.所给实例表明,该方法用于设计... 针对动态区间系统和一个给定的二次型性能指标,研究了其保性能控制问题,基于线性矩阵不等式(LMI)提出了最优保性能控制器设计方法,并将相关结果推广到参数不确定系统.利用功能强大的LMI工具,求解非常方便.所给实例表明,该方法用于设计动态区间系统与秩_1型参数不确定系统的最优保性能控制器,非常有效. 展开更多

关键词 区间系统 保性能控制 线性矩阵不等式(LMI)

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一类具有非线性不确定性的时滞系统鲁棒控制(英文) 被引量：1

20

作者 苏宏业 蒋培刚 +1 位作者 申屠为农 褚健 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期949-951,共3页

研究一类具有非线性不确定参数以及状态滞后线性系统的时滞依赖鲁棒稳定性判据和鲁棒镇定问题 .提出了新的鲁棒可镇定判据和相应的鲁棒无记忆状态反馈控制器设计方法 。

关键词 非线性不确定性 时滞系统 鲁棒控制 鲁棒镇定

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