纯滞后

摘要： 工业场景下,大规模多点输入集中输出的纯滞后系统通常会带来成本控制器布署高、自适应控制运算能力不足、规模柔性和集控能力差、各系统输出偏差大等问题。为了适应多个纯滞后系统的耦合输出要求,同时兼顾快速稳定收敛的控制目标,设计了一套可以支持工业大数据应用的智能控制系统。创新性地提出了一种基于大数据流计算实现的自适应增量式比例积分微分(PID)控制方法。该方法采用数据采集和处理分离的分层结构,可以满足大规模复杂纯滞后系统的低成本集控和系统数量变化的要求。经验证,自适应增量式PID模型通过滑动窗口流计算,能快速实现不同系统不同输入下的同速控制,确保多系统输出的一致性。该系统支持机器学习算法的快速嵌入,为后续实现基于历史数据批处理反馈的工业智能提供了可能。

摘要： 间歇式脱溶反应釜的温度控制为升温、拐点控制、保温和终止四个过程,本文采用优化控制技术及拐点预测模型(GD)技术作为脱溶釜的热水阀的开度控制算法和模型设计理念,解决了脱溶反应釜温度的非线性、强耦合、纯滞后性及不确定性的控制需求,提高了脱溶釜反应温度控制精度,缩短了升温时间,提高产能,使生产过程达到最优化.

摘要： 针对室内温控系统中响应时延大、稳定性较差以及超调量大等问题,设计一种基于Fuzzy-Smith滞后补偿型PID温度系统,将Smith补偿型控制器加入到回路系统中,提前预判对象的性能,反馈到调节器,以此补偿过程误差,并通过Matlab软件设计模型;实验结果可知:传统PID算法和Fuzzy-PID算法的上升速度较快,但稳态品质较差,调节能力较弱;Smith算法的超调量相比其他算法小,能够使系统保持较好的鲁棒性,但曲线上升时间和系统调节时间较慢;Fuzzy-Smith控制的温度上升较快,超调量很小,调节到稳定温度值所花时间较少,明显改善温控系统的性能,能够达到预期的稳态特性;算法能有效地抑制纯滞后的影响,降低系统的超调量,加速响应过程.

摘要： 本文针对热轧生产线由于厚度仪与轧机机架存在的物理距离导致的检测滞后问题给带钢成品厚度的影响进行研究,采用Smith预估器来消除滞后对厚度控制的影响.首先,介绍Smith补偿的原理.其次,给出监控厚度控制(Monitor Automatic Gauge Control MAGC)原理.再次,将Smith补偿与监控AGC相结合,避免了由于检测滞后给厚度造成的不良影响.最后,通过仿真可以看出采用Smith预估器补偿的方法能够有效提升带钢的厚度控制精度.

摘要： 针对制冷系统大时滞、强耦合的特性,在辨识得到并通过实验验证的压缩式制冷系统双输入双输出模型基础上,应用恒定蒸发温度与变最小过热度结合的双闭环控制方案,设计了基于逆向解耦环节的内模控制方法,仿真实验结果表明,与常规PID控制方法相比可明显增强系统稳定性,减小调节时间.与传统内模解耦方法相比,控制器设计简单,便于实现.考虑到在变负荷下制冷系统内部参数会时常产生较严重的摄动,辨识模型可能存在未建模的不确定因素,将模型参数按一定比例变动,仿真结果表明在模型参数摄动时仍具有良好的控制效果.

摘要： 本文介绍了工业过程控制中PI控制算法、Smith预估控制算法和采样PI控制算法.给出了采样PI控制算法及控制原理,分析了控制器参数对控制性能的影响,给出了控制器参数选择的方法.并利用Matlab选取典型一阶纯滞后对象,在控制对象纯滞后时间和增益改变时进行了动态仿真.仿真结果表明,采样PI控制和Smith预估控制具有较强的鲁棒性,而且算法简单、容易实现,所以更适用具有纯滞后的工业过程控制.

摘要： 讨论了用Smith预估控制系统实现Dahlin控制闭环系统响应时控制器的设计方法.为了在对象参数发生变化时,仍能达到较好的调节效果,提出了鲁棒性自调整方法,实现了Dahlin控制闭环系统响应的实时调整.仿真结果表明通过鲁棒性自调整Dahlin-Smith控制可以较好地解决纯滞后系统的控制问题.

摘要： 把单体换热器处理为一个带纯滞后的一阶惯性环节，通过联立所有环节，建立了无分流分级超结构换热网络的动态数学模型，并利用数值方法迭代求解，得到了当流体入口参数发生扰动时，各流体出口参数的动态响应。该方法为换热网络的动态建模提供了一种新的思路，其求解结果表明所建立的动态数学模型符合实际情况，且其具有一阶滞后特性的传递函数能够运用于换热网络的控制中。

摘要： 针对纯滞后过程控制问题,本文采用将内模控制和模糊控制并行切换的策略对其实施控制,并将此算法基于PLC编制程序应用于一个含有较大纯滞后的电加热炉温度控制.运行结果表明,此方法充分利用了模糊控制的快速跟踪性能和内模控制的时滞克服能力,控制效果较好,具有较高的应用价值.

摘要： Smith预估器是用于大纯滞后对象的有效设计方法,但是对实际过程的参数变化很敏感,特别是静态增益K的变化.串级系统的内回路具有一定的自适应性,一个快速内回路是至关重要的.提出了串级控制与Smith预估补偿相结合的控制策略.针对纯滞后问题,讨论了串级控制与Smith补偿的互补性,从理论和仿真两个方面讨论了这种系统相结合的可行性和应用价值.理论分析表明,该方案对静态增益K和动态参数T等的变化有较强的适应性,控制系统的鲁棒稳定性和动态品质均优于单纯的Smith预估补偿控制和单纯的串级控制,并得到了仿真结果的验证.

摘要： 针对常规增益自适应Smith预估控制的缺点,提出了被控对象增益稳态识别和控制器参数稳态自调整的预估控制,解决了由于对象和预测模型的纯滞后时间不一致造成的系统不稳定问题,仿真结果表明,控制性能良好.

摘要： Smith控制是解决纯滞后系统控制的有效方法,但其对过程对象模型参数的精确要求,限制了其应用.本文提出了一种新型的模糊自校正Smith控制方案,该方案无需知道系统的精确模型,采用模糊控制和PI控制动态复合,从而保持了模糊控制较强的鲁棒性和PI调节器消除静态误差的优点.仿真结果证明了模糊自校正Smith控制器具有较快的响应速度和较强的鲁棒性.而且该方案算法简单、易于实现,对实际工业应用具有较大的意义.

摘要： 氧化铝工业生产中溶出温度的控制存在滞后和不稳定的问题。smith预估控制算法很好的解决了传统控制方法调节时间长、系统稳定性差的不足。为传统控制方法提供了新的思路。

摘要： 氧化铝工业生产中溶出温度的控制存在滞后和不稳定的问题。smith预估控制算法很好的解决了传统控制方法调节时间长、系统稳定性差的不足。为传统控制方法提供了新的思路。

摘要： 氧化铝工业生产中溶出温度的控制存在滞后和不稳定的问题。smith预估控制算法很好的解决了传统控制方法调节时间长、系统稳定性差的不足。为传统控制方法提供了新的思路。

摘要： 本发明涉及一种镇定二阶惯性加纯滞后系统的线性自抗扰控制器设计方法，用于解决参数调整及寻优困难的问题，包含以下步骤：首先，辨识出对象的二阶惯性加纯滞后模型；然后，根据辨识的二阶惯性加纯滞后模型设计相应的二阶线性自抗扰控制器；接下来利用双轨迹法求得参数稳定域的上界；最后在参数稳定域内通过一种优化算法来获得在给定标准下的最优参数，在所获得的最优参数下，系统能平稳无超调的跟踪参考输入信号。本发明针对二阶惯性加纯滞后的对象，有效的克服了线性自抗扰控制器参数镇定范围不易确定，最优值难寻的困难，使得系统的控制效果稳定且最优。

摘要： 本发明公开了一种已知纯滞后的闭环加热釜系统的执行器故障诊断方法，所述方法包括以下步骤：S1、数据准备与预处理；S2、闭环参数结构约束：基于已知的最小纯滞后d，获得闭环系统的反馈不变系数矩阵，并约束为对角结构；S3、闭环系统参数辨识：利用参数结构约束与输入输出向量辨识闭环系统的参数矩阵；S4、开环系统参数辨识：利用输入输出向量以及闭环系统的参数矩阵辨识开环系统自回归模型；S5、执行器故障诊断：利用错误输入输出向量以及辨识的自回归模型得到故障模型，根据故障模型计算对各执行器故障的相对贡献，平均相对贡献最高的输入变量为该执行器故障诊断结果。本发明提高了闭环系统执行器故障诊断的有效性。

摘要： 本发明公开了一种近似纯滞后的方法和装置，包括：通过预置的一阶惯性逆运算公式对输入信号进行连续六次一阶惯性逆运算；求取第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号、第四输出信号、第五输出信号和第六输出信号的和；通过预置的五阶惯性运算公式对第七输出信号进行五阶惯性运算；将减法运算的输出信号作为第九输出信号，并通过预置的一阶惯性运算公式对第九输出信号进行连续四次一阶惯性运算；求取第十输出信号、第十一输出信号、第十二输出信号和第十三输出信号的和；将减法运算的输出信号乘以预置第二常数0.8333得到近似纯滞后输出信号。解决了只采用一阶惯性环节来近似纯滞后存在纯滞后近似误差较大的技术问题。

摘要： 本发明涉及一种克服无人驾驶汽车横向控制大纯滞后的方法，其包括步骤：获取实际测量域控制器发出横向控制指令至无人驾驶汽车响应横向控制指令的滞后时间ΔT；获取无人驾驶汽车的参考行驶轨迹；计算修正量R(t)；根据滞后时间ΔT，采用预测模型获取无人驾驶汽车t+ΔT时刻的预测位置；根据预测位置和修正量R(t)获取横向控制计算参考点Pc；采用PID控制或预瞄控制方法在横向控制计算参考点Pc处计算无人驾驶汽车横向控制的控制量；将横向控制量作为控制指令值发送给底层执行器。本发明能有效克服大纯滞后的影响，克服轨迹跟踪精度较差。

摘要： 本发明公开了一种一阶惯性纯滞后过程的复合控制方法，涉及一种针对一阶惯性纯滞后过程的模型预测控制‑自抗扰控制复合控制方法。该方法首先基于一阶惯性纯滞后过程设计自抗扰控制器，使其闭环特性接近预期动态方程，再根据预期动态方程设计模型预测控制器，模型预测控制器的输出为自抗扰控制器的设定值(输入值)。本发明一方面能够优化自抗扰控制器的设定值，另一方面由于ADRC可以较好的克服内外扰动带来的不确定性的影响，使受控过程的闭环响应始终接近预期动态方程，从而确保以预期动态方程为预测模型的MPC性能不会出现严重恶化，提高其鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种高准确度近似纯滞后的方法和装置，包括：将待处理信号乘以预置第一常数0.1得到第一输出信号；通过预置的一阶惯性逆运算公式对待处理信号进行连续五次一阶惯性逆运算；求取第一输出信号、第二输出信号、第三输出信号、第四输出信号、第五输出信号和第六输出信号的和；通过预置的五阶惯性运算公式对第七输出信号进行五阶惯性运算；通过预置的一阶惯性运算公式对第九输出信号进行连续四次一阶惯性运算；求取第十输出信号、第十一输出信号、第十二输出信号和第十三输出信号的和；将减法运算的输出信号乘以预置第二常数0.98039得到高准确近似纯滞后输出信号；解决了只采用一阶惯性环节来近似纯滞后存在纯滞后近似误差较大的技术问题。

摘要： 本发明公开一种镇定一阶惯性加纯滞后系统的线性自抗扰控制器设计方法，包括以下步骤：步骤1、辨识出被控对象的一阶惯性加纯滞后模型；步骤2、将辨识出的模型参数输送到一阶线性自抗扰控制器参数计算单元，由一阶线性自抗扰控制器的稳定集合求解算法给出能够保证一阶惯性加纯滞后系统稳定的控制器稳定集合；步骤3、根据需要在控制器的稳定集合中选取控制参数，并执行一阶线性自抗扰控制过程。采用本发明的技术方案，克服现有一阶惯性加纯滞后系统的自抗扰控制研究中，控制器参数初始范围难确定、不易整定的不足缺点，可以实现系统的稳定控制。

摘要： 本发明涉及火力发电、智能优化控制技术领域，具体涉及一种二阶惯性纯滞后智能串级控制系统及其控制方法。针二阶惯性纯滞后系统存在非线性、纯滞后等问题，采用模糊控制与预测控制相结合的控制策略，设计了二阶惯性纯滞后智能串级控制系统，内回路采用预测PI控制，外回路采用模糊预测PI控制。同时，为了改善该二阶惯性纯滞后系统的控制性能和控制精度，提出一种基于改进粒子群优化的模糊预测串级控制方法。该方法将ITAE积分性能指标作为改进粒子群算法的适应度函数，利用改进粒子群算法对模糊预测PI控制器参数进行优化。

摘要： 本发明公开了一种已知纯滞后的闭环加热釜系统的执行器故障诊断方法，所述方法包括以下步骤：S1、数据准备与预处理；S2、闭环参数结构约束：基于已知的最小纯滞后d，获得闭环系统的反馈不变系数矩阵，并约束为对角结构；S3、闭环系统参数辨识：利用参数结构约束与输入输出向量辨识闭环系统的参数矩阵；S4、开环系统参数辨识：利用输入输出向量以及闭环系统的参数矩阵辨识开环系统自回归模型；S5、执行器故障诊断：利用错误输入输出向量以及辨识的自回归模型得到故障模型，根据故障模型计算对各执行器故障的相对贡献，平均相对贡献最高的输入变量为该执行器故障诊断结果。本发明提高了闭环系统执行器故障诊断的有效性。

摘要： 本发明公开了一种一阶惯性纯滞后过程的复合控制方法，涉及一种针对一阶惯性纯滞后过程的模型预测控制‑自抗扰控制复合控制方法。该方法首先基于一阶惯性纯滞后过程设计自抗扰控制器，使其闭环特性接近预期动态方程，再根据预期动态方程设计模型预测控制器，模型预测控制器的输出为自抗扰控制器的设定值(输入值)。本发明一方面能够优化自抗扰控制器的设定值，另一方面由于ADRC可以较好的克服内外扰动带来的不确定性的影响，使受控过程的闭环响应始终接近预期动态方程，从而确保以预期动态方程为预测模型的MPC性能不会出现严重恶化，提高其鲁棒性。