大时滞

摘要： 本文以压铸机压射系统为对象,对非对称液压缸的出口节流调速系统进行研究,系统开环响应呈现出大惯性和变时滞等特性,液压缸无杆腔压力存在较大波动,采用常规PID控制会出现响应慢,超调量大,参数难调整等问题,本文对该系统进行了分析并建立了其关键环节的数学模型和AMESim/Matlab联合仿真模型,提出了基于逆控制的全局变参数PID控制方法,并在压铸机压射系统上进行试验验证,仿真结果表明,改进的控制器较常规PID具有良好的动态特性,对变时滞特性和负载扰动表现出更强的适应性和鲁棒性,同时也证明了联合仿真的有效性,为同类系统的控制器设计提供参考。

摘要： 针对在难以得到精确数学模型的大时滞系统中,由于时滞时间动态变化,导致常规Smith预估器稳定性差和超调量大的问题,提出一种改进型模糊自适应PID-Smith预估控制算法。该方案在常规Smith预估器的基础上,将模糊自适应PID控制器作为系统控制器,并引入了内反馈和一阶滤波器,抑制了时滞变化产生的系统振荡。仿真实验表明:在系统滞后时间多变的情况下,该方案在在一定程度上增强了系统的稳定性、减少了超调量,具有较好的控制效果。

摘要： 针对在难以得到精确数学模型的大时滞系统中,由于时滞时间动态变化,导致常规Smith预估器稳定性差和超调量大的问题,提出一种改进型模糊自适应PID-Smith预估控制算法.该方案在常规Smith预估器的基础上,将模糊自适应PID控制器作为系统控制器,并引入了内反馈和一阶滤波器,抑制了时滞变化产生的系统振荡.仿真实验表明:在系统滞后时间多变的情况下,该方案在在一定程度上增强了系统的稳定性、减少了超调量,具有较好的控制效果.

摘要： 研究并开发了一种新型的与工业环境高度一致的Smith预估控制教学实验平台.该平台由空气混合过程、智能通道、PLC控制系统与模型计算机组成,空气混合过程和智能通道一起构成了可配置时滞的被控对象子平台,模型计算机可以完成Smith预估所需要的模型辨识实验,在两套主流PLC系统上可以进行Smith预估控制及常规控制的对比实验.结果表明了所研发的平台在过程控制实验教学中的有效性和实用性.

摘要： The stability issue of a class of switched delay systems with large delay period is studied.A sufficient criterion is proposed to guarantee exponentially stability of nonlinear switched delay systems with large delay period.Then some subsystems of linear switched delay systems may unstable when the large delay period exists are considered,the sufficient conditions are provided to ensure the exponentially stability of the systems which we consider by constructing a new Lyapunov functional and using the free-weighting matrix method and the average dwell time method.A numerical example is given to illustrate the validity of the presented method.%研究了一类具有大时滞的切换时滞系统稳定性分析的问题,提出了具有大时滞的非线性切换时滞系统指数稳定的判定方法.考虑大时滞存在时,线性切换时滞系统的一些子系统可能不稳定的情况下,通过构造新的Lyapunov函数,使用自由权矩阵方法和平均驻留时间方法,得到所考虑系统是指数稳定的充分条件;并举出数值例子验证了所提出方法的有效性.

摘要： 针对实际被控系统普遍存在的大滞后特点,设计了带有滞后时间输入变化率约束项的无模型自适应控制系统,以此来减小大时间滞后对整个控制过程的影响,并且引入典型大时滞系统进行了仿真比较研究;针对压缩式制冷系统非线性、大时滞、强耦合及难以建立可以实现控制的精确数学模型等特性,设计了制冷系统无模型控制方案,并进行了仿真研究.仿真结果表明:本文的无模型自适应控制算法具有优越的控制性能和更快的响应速度,提高了制冷系统的工作性能,从而验证了本文的控制方法的有效性.

摘要： Turbidity process, which involves complex physical and chemical reactions, is difficult to control for engi-neers due to its characteristics of large time-delay, uncertainties and disturbances. For this reason, a novel predictive active disturbance rejection control (PADRC) strategy is proposed, which owns the advantages of predictive control and active disturbance rejection control (ADRC). The ADRC part aims to estimate the total disturbances, and cancel from the control output to deal with the uncertainties; the predictor part is adopted to predict the output to compensate the lack of data resulted from large time delay. The performance of PADRC has been analyzed in detail. In addition, a general method to solve the open-loop frequency parameters is provided, as well as the parameter tuning equations. Finally, simulation-based comparisons of PADRC and three regular control approaches has been made. The results show that PADRC has a better performance, especially in set point tracking and disturbances rejecting. Moreover, PADRC is simple, practical and easy to tune parameters, thus providing guidelines for industrial applications of similar systems.%待滤水浊度过程涉及复杂的物理、化学反应,具有明显的大时滞、不确定性和干扰多等特点,一直是制水行业公认的难控系统.针对其干扰多和不确定性特点,采用自抗扰控制来主动实时估计扰动并进行补偿;针对其大时滞特点,采用预测控制对输出提前预报来弥补大时滞系统中的信息不及时,从而得到一种既具信息预估又具主动补偿总扰动的预测自抗扰控制器.本文重点分析了预测自抗扰控制器的性能,给出了时滞系统在该控制器作用下的开环频率参数求取方法及简单实用的参数整定公式,最后将其与几种常见控制器进行了仿真比较.仿真结果表明:预测自抗扰控制器具有良好的抗扰恢复能力和设定值跟踪能力,且参数整定容易,具有简单、好用且有效等特点,为该控制器的工业化应用提供了积极的指导作用.

摘要： For complex high order object is put forward model reduction method based on the Numerical optimal,and based on the model reduction method to design the predictivePI (D) controller,the controller applied to the original model can get a good control effect.The numerical optimal model reduction method makes complex high order objects can approximate for a first order plus time delay or second order time delay object,through the model of step response and Bode chart compares,the reduced order model curve approximation of the original curve model.Predictive PI (D) has a good control effect of large time delay systems;the model reduction method makes prediction PI (D)control complex high order systems,and its simple structure,less tunable characteristics.%针对复杂高阶对象提出了一种基于数值最优模型降阶方法,并基于这种降阶模型设计了预测PI (D)控制器,将此控制器应用于原始模型能够得到很好地控制效果;数值最优模型降阶算法使高阶对象能近似为一阶加时滞对象或二阶加时滞对象,通过模型阶跃响应和Bode图对比,降阶模型曲线很好地逼近原始模型曲线;预测PID对大时滞对象有着很好的控制效果,模型降阶使得预测PI (D)很好地控制复杂高阶对象,且其结构简单,可调参数少的特点.

摘要： 介绍一种选矿环水液闰控制系统,基于动态前蚀解耦控制算法,解决选矿环水系统中压力与液位之间的强耦合问题.由于环水系统的滞线性和大时滞特性.采用模糊控制算法,较好地控制了环水的压力与液位.该控制系统已成功应用于宝钢集团梅山选矿厂选矿环水自动化改造中,运行可靠,效益显著。

摘要： 自来水厂混凝投药过程是一个复杂的大时滞过程.一直以来,传统控制方法对这一过程的控制效果不佳.无模型自适应控制器(ModelFreeAdaptiveController,MFA)具有良好的控制性能.本文用抗滞后MFA控制器对模拟的混凝投药过程对象进行控制实验.实验结果表明,抗滞后MFA控制器对这一大时滞过程具有良好的输出跟踪性能,对控制器参数设置的精确度要求不高,有很强的自适应能力和鲁棒性,有望将其用于实际的混凝投药过程中.

摘要： 本文利用"非线性跟踪—微分器"和模糊推理,设计了一种"带有跟踪—微分器的模糊参数自整定PID控制器".该控制器可以解决大时滞问题,消除稳态误差,避免在设定值附近出现震颤.大量计算机仿真实验表明,本文提出的控制器对线性和非线性对象能取得满意的控制效果.

摘要： 该文分析了现有DCS控制功能和某些不足之处，提出了无模型控制器与DCS联合使用，以改进控制功能的途径，介绍了应用实例。

摘要： 该文分析了现有DCS控制功能和某些不足之处，提出了无模型控制器与DCS联合使用，以改进控制功能的途径，介绍了应用实例。

摘要： 该文分析了现有DCS控制功能和某些不足之处，提出了无模型控制器与DCS联合使用，以改进控制功能的途径，介绍了应用实例。

摘要： 该文分析了现有DCS控制功能和某些不足之处，提出了无模型控制器与DCS联合使用，以改进控制功能的途径，介绍了应用实例。

摘要： 使测量相机的快门时滞变得容易。通过将j个显示要素设为第一显示状态且将剩余的显示要素设为比第一显示状态更暗的第二显示状态，从而将显示部的显示要素设为第m个显示图案，在经过给定时间后，通过将处于第一显示状态的j个显示要素当中k个显示要素设为第二显示状态、且将处于第二显示状态的剩余的显示要素当中k个显示要素设为第一显示状态，从而将显示部的显示要素切换至第(m+1)个显示图案。对应于与切换动作同步而由相机执行的快门操作，由相机来拍摄在依次执行切换动作的过程中的显示部。基于相机所拍摄到的图像来导出快门时滞。

摘要： 本发明公开了多工序间变量时滞估计方法，包括以下步骤：选取各工序间变量，采样获得变量的时间序列并组成原始数据矩阵；利用多项式最小二乘拟合进行滑动窗口回归，并求导得到这些变量时间序列的导数数据矩阵；预定义采样时滞序列，根据导数数据矩阵，计算两两工序间变量经采样时滞平移后的趋势相似度；用L2范数最小表征多工序间变量的趋势一致性，建立多工序间变量时滞估计问题的优化模型；采用改进的自适应粒子群算法，求解多工序间变量时滞估计问题，寻优得到最优采样时滞序列。其利用实际生产流程现场积累的大量历史数据，可合理估计出生产流程多工序间变量的时滞，有效地提高了流程建模精度和优化控制效果，对生产流程节能减排具有重要意义。

摘要： 本申请公开一种时滞交通流模型的时滞反馈控制的方法，包括，引入时滞反馈位移差和时滞反馈速度差控制项，建立含有控制项的时滞交通流跟驰模型：其中，反馈控制信号F(t)为：F(t)＝k1(Δxn(t‑τf)‑Δxn(t))+k2(vn(t‑τf)‑vn(t))，其中，k1为位移反馈增益，k2为速度反馈增益，τf为时滞控制参数；利用稳定性理论求取能使受控的交通流稳定时位移反馈增益、速度反馈增益和时滞控制参数满足的条件；对时滞交通流模型实施时滞反馈控制方案，验证其有效性。

摘要： 使测量相机的快门时滞变得容易。通过将j个显示要素设为第一显示状态且将剩余的显示要素设为比第一显示状态更暗的第二显示状态，从而将显示部的显示要素设为第m个显示图案，在经过给定时间后，通过将处于第一显示状态的j个显示要素当中k个显示要素设为第二显示状态、且将处于第二显示状态的剩余的显示要素当中k个显示要素设为第一显示状态，从而将显示部的显示要素切换至第(m+1)个显示图案。对应于与切换动作同步而由相机执行的快门操作，由相机来拍摄在依次执行切换动作的过程中的显示部。基于相机所拍摄到的图像来导出快门时滞。

摘要： 本发明公开了多工序间变量时滞估计方法，包括以下步骤：选取各工序间变量，采样获得变量的时间序列并组成原始数据矩阵；利用多项式最小二乘拟合进行滑动窗口回归，并求导得到这些变量时间序列的导数数据矩阵；预定义采样时滞序列，根据导数数据矩阵，计算两两工序间变量经采样时滞平移后的趋势相似度；用L2范数最小表征多工序间变量的趋势一致性，建立多工序间变量时滞估计问题的优化模型；采用改进的自适应粒子群算法，求解多工序间变量时滞估计问题，寻优得到最优采样时滞序列。其利用实际生产流程现场积累的大量历史数据，可合理估计出生产流程多工序间变量的时滞，有效地提高了流程建模精度和优化控制效果，对生产流程节能减排具有重要意义。

摘要： 本申请公开一种时滞交通流模型的时滞反馈控制的方法，包括，引入时滞反馈位移差和时滞反馈速度差控制项，建立含有控制项的时滞交通流跟驰模型：其中，反馈控制信号F(t)为：F(t)＝k1(Δxn(t-τf)-Δxn(t))+k2(vn(t-τf)-vn(t))，其中，k1为位移反馈增益，k2为速度反馈增益，τf为时滞控制参数；利用稳定性理论求取能使受控的交通流稳定时位移反馈增益、速度反馈增益和时滞控制参数满足的条件；对时滞交通流模型实施时滞反馈控制方案，验证其有效性。

摘要： 本发明公开了一种基于数据驱动的深度神经网络大时滞系统动态建模方法，其中主要涉及数据预处理方法与新型深度神经网络建模技术。本发明针对在成型控制和工业制造中常见的大时滞系统中出现的建模难度大、强耦合、多干扰等问题，公开了一种基于深度神经网络的大时滞系统建模方法。在数据预处理过程中考虑了系统响应大时滞特性，并对深度神经网络算法权值更新精度差、速度慢的缺点进行优化，增强了其泛化能力。本发明能有效地解决大时滞系统机理模型难以建立的问题，所得到的深度网络模型也具有很好的泛化性能。

摘要： 由于大时滞过程在时滞期间无有效输出，因而引起信息反馈不及时，从而导致基于反馈信息的控制器对大时滞系统难以控制。针对大时滞系统的控制难题,提出了一种智慧PI复合控制方法。本发明“大时滞系统的智慧PI复合控制方法”根据大时滞系统的特性，在时滞期间内使用比例控制，时滞过渡后则使用智慧PI控制。智慧PI控制方法只有一个增益参数，不仅能够保证闭环控制系统是全局渐近稳定的，而且控制器增益有很大的整定裕度。数值仿真实验表明了本发明的智慧PI复合控制方法不仅响应速度快、控制精度高，而且还具有很强的抗扰动能力，因而是一种有效的控制方法,在大时滞系统控制领域具有广泛的应用价值。

摘要： 本发明涉及成型系统的控制问题，其中主要涉及了一种新型经济模型预测控制(EMPC)方法在成型系统中的应用。本发明针对成型系统中，由于系统具有非线性、大时滞、强耦合的特性，控制系统中经济指标与稳定指标难以权衡的问题，公开了一种大时滞成型系统耗散性经济模型预测控制方法，对成型系统进行合理假设，以确保控制系统的闭环稳定性。本发明的技术方案是，一种大时滞成型系统耗散性经济模型预测控制方法，该方法主要包括如下步骤：1)将系统时滞时间增广到原系统模型中构建时滞增广模型；2)根据成型系统增广模型对系统的经济性能指标进行合理设计；3)根据时滞增广模型与turnpike经济指标构建无终端代价经济模型预测控制器；4)通过误差反馈设计自适应预测时域对EMPC控制器的实时性能进行调节。本发明能有效解决成型系统经济性能与稳定性能相制约的问题，保证成型闭环控制系统经济、快速、稳定运行。

摘要： 本发明涉及成型系统控制问题，其中主要涉及了一种鲁棒双模经济模型预测控制(EMPC)方法在成型系统中的应用。本发明针对成型系统具有非线性、大时滞、多干扰的特性和控制系统与实际系统相失配的问题，公开了一种大时滞成型系统双模经济模型预测鲁棒控制方法，通过双模控制方法在满足实际控制系统有界稳定的基础上实现经济性能的最优化。本发明的技术方案是，一种大时滞成型系统双模经济模型预测鲁棒控制方法，该方法主要包括如下步骤：1)根据成型系统标称模型设计辅助状态反馈控制率与控制李雅普诺夫函数；2)通过辅助状态反馈控制率计算成型系统的状态吸引域；3)根据成型系统模型的固有特性和干扰信号幅值计算两种不同控制模式的使用范围；4)根据系统模型估计时延系统状态5)根据估计系统状态与反馈实际状态在辅助控制率约束下设计成型系统双模经济模型预测鲁棒控制器。本发明设计的控制算法能在一定范围的扰动下实现成型系统控制的闭环有界稳定，并使闭环系统的经济性能达到最优。