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全桥型DC/DC变换器的dmc-pid串级控制策略研究

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电源学报 2018年第6期16卷 57-62,70页

作者：王利波余明扬王一军中南大学信息科学与工程学院长沙410075

研究了全桥型DC/DC变换器系统的控制方法。针对现有DC/DC变换器动态响应速度慢、抗干扰能力差的现状,提出了基于状态反馈精确线性化的动态矩阵控制-比例积分微分dmc-pid(dynamic matrix control-proportional integral differential)串... 详细信息

研究了全桥型DC/DC变换器系统的控制方法。针对现有DC/DC变换器动态响应速度慢、抗干扰能力差的现状,提出了基于状态反馈精确线性化的动态矩阵控制-比例积分微分dmc-pid(dynamic matrix control-proportional integral differential)串级控制方法。应用状态空间平均法建立全桥型DC/DC变换器系统的非线性模型,通过状态反馈精确线性化后得到线性化系统。为使系统获得优良的控制性能,选取dmc-pid串级控制方法。该控制方法同时具备pid算法的鲁棒性和dmc算法的快速性和稳定性,能有效地解决电源输入电压大范围波动输出电压不能及时稳定的问题。通过仿真分析和实验验证了该方案能在各种扰动工作条件下实现对变换器输出精确、快速的控制。

关键词： dmc-pid串级控制状态空间平均法状态反馈精确线性化稳定性

简化的dmc-pid串级控制及其在汽温系统中的应用

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电力科学与工程 2003年第4期19卷 62-64页

作者：李玉红刘红军王东风韩璞华北电力大学动力系河北保定071003

dmc控制(动态矩阵控制)中控制量的计算涉及到矩阵的求逆,计算量较大。提出了一种Sdmc(简化的dmc算法),并且与串级控制相结合,形成Sdmc-pid控制策略。应用于电厂过热汽温系统仿真研究表明,该方案使控制系统具有较强的鲁棒性及良好的跟踪... 详细信息

dmc控制(动态矩阵控制)中控制量的计算涉及到矩阵的求逆,计算量较大。提出了一种Sdmc(简化的dmc算法),并且与串级控制相结合,形成Sdmc-pid控制策略。应用于电厂过热汽温系统仿真研究表明,该方案使控制系统具有较强的鲁棒性及良好的跟踪性能,提高了系统的动静态性能指标。

关键词：锅炉汽温控制系统 dmc-pid串级控制动态矩阵控制过热器电厂

基于dmc-pid串级控制的无人机迎角自动控制系统

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测控技术 2008年第4期27卷 39-41页

作者：布和吴成富马松辉陈怀民西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710065

预测控制是近年来在工业过程控制中得到广泛重视和应用的一类新型计算机控制算法。它有良好的动态响应、跟踪性能和鲁棒性,但抗干扰性不够理想。介绍了将dmc-pid串级控制技术应用到无人机无动力飞行时的自动着陆阶段迎角自动控制系统。... 详细信息

预测控制是近年来在工业过程控制中得到广泛重视和应用的一类新型计算机控制算法。它有良好的动态响应、跟踪性能和鲁棒性,但抗干扰性不够理想。介绍了将dmc-pid串级控制技术应用到无人机无动力飞行时的自动着陆阶段迎角自动控制系统。仿真结果表明,dmc-pid串级控制系统总体性能上优于pid-pid串级控制系统,集中了预测控制系统和pid控制系统的优点。

关键词：动态矩阵控制 dmc-pid串级控制迎角自动控制系统自动着陆

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基于dmc-pid串级控制的恒压供水系统

自动化与仪器仪表 2015年第11期 23-24 27,27页

作者：杜旭红张文宇郑建国李建伟中国辐射防护研究院山西太原030006

针对供水系统非线性、大惯性、滞后、时变的特点,本文利用动态矩阵(dmc)控制算法超前的预测性和良好的鲁棒性以及pid控制算法较强的抗干扰能力,将预测控制算法和pid控制算法相结合,内回路水泵转速采用pid控制器,外回路管网水压采用动态... 详细信息

针对供水系统非线性、大惯性、滞后、时变的特点,本文利用动态矩阵(dmc)控制算法超前的预测性和良好的鲁棒性以及pid控制算法较强的抗干扰能力,将预测控制算法和pid控制算法相结合,内回路水泵转速采用pid控制器,外回路管网水压采用动态矩阵(dmc)控制器,形成一种dmc-pid串级控制系统进行仿真研究,仿真结果表明这种水压控制器既有预测控制较强的鲁棒性和跟踪性,又具有pid控制良好的抗干扰能力,明显提高了系统的动态性能。

关键词： dmc-pid串级控制恒压供水系统水压

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基于动态矩阵控制的再热汽温控制系统

电力自动化设备 2010年第8期30卷 71-74页

作者：张嘉英王文兰内蒙古工业大学电力学院内蒙古呼和浩特010080

预测控制具有良好的动态响应和跟踪性能,但抗干扰性和鲁棒性差。针对火电厂再热器出口温度的大惯性、大延迟的特点,提出了一种改进的动态矩阵控制(dmc)算法,并采用串级控制结构,即内回路采用pid控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用... 详细信息

预测控制具有良好的动态响应和跟踪性能,但抗干扰性和鲁棒性差。针对火电厂再热器出口温度的大惯性、大延迟的特点,提出了一种改进的动态矩阵控制(dmc)算法,并采用串级控制结构,即内回路采用pid控制快速消除给水流量的扰动,外回路采用带前馈补偿的dmc控制克服蒸汽流量的扰动。将dmc算法和串级控制相结合,充分发挥了pid抗干扰性和dmc对惯性、延迟适应能力强的优点。仿真结果表明,该方案对再热汽温控制系统具有较强的鲁棒性及良好的抗扰动性能,提高了系统的动、静态性能指标,dmc-pid串级控制系统总体性能优于pid-pid串级控制系统。

关键词：动态矩阵算法 dmc-pid串级控制再热汽温控制系统 Matlab仿真

永磁悬浮轨道侧向力控制系统的dmc-pid控制策略

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铁道科学与工程学报 2021年第6期18卷 1373-1381页

作者：过振宇杨杰江西理工大学电气学院江西赣州341000

针对永磁悬浮轨道弯道侧向力控制系统的大惯性、纯滞后以及非自衡等特点,提出一种dmc-pid串级控制的永磁悬浮侧向力控制策略。结合pid的快速响应能力和dmc预测控制的抗干扰能力强优点,二者优势互补。对比传统pid控制策略、dmc-pid串级... 详细信息

针对永磁悬浮轨道弯道侧向力控制系统的大惯性、纯滞后以及非自衡等特点,提出一种dmc-pid串级控制的永磁悬浮侧向力控制策略。结合pid的快速响应能力和dmc预测控制的抗干扰能力强优点,二者优势互补。对比传统pid控制策略、dmc-pid串级控制策略在永磁悬浮侧向力控制系统中的动态性能。仿真结果表明:dmc-pid串级控制策略较传统pid控制策略控制效果更优,具有侧向力波动更小、调节时间更短以及响应速度更快等优点,表现出良好的跟随性和抗干扰能力。在永磁悬浮列车转弯时,采用dmc-pid串级控制策略能够较快通过控制数字液压缸的伸缩使得车载磁体与磁轨磁体对中,侧向力趋近于目标值0 N,较大程度提高永磁悬浮列车的平稳性。

关键词：永磁悬浮轨道侧向力数字液压缸 dmc-pid串级控制

基于dmc-pid的串级热风炉温控系统的研究与应用

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江汉大学学报（自然科学版） 2019年第1期47卷 52-56页

作者：杜罗通冯旭刚章家岩安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243002

热风炉是高炉炼铁中重要的热交换设备,其温度控制系统具有非线性、大时滞等特点,目前的手动烧炉难以满足节能和优化燃烧的要求。将煤气流量调节阀的阀门开度作为辅助操纵变量,拱顶温度值作为主被控变量,设计dmc-pid串级控制系统,实现对... 详细信息

热风炉是高炉炼铁中重要的热交换设备,其温度控制系统具有非线性、大时滞等特点,目前的手动烧炉难以满足节能和优化燃烧的要求。将煤气流量调节阀的阀门开度作为辅助操纵变量,拱顶温度值作为主被控变量,设计dmc-pid串级控制系统,实现对热风炉拱顶温度的控制。仿真结果表明,本设计方案具有较强的抑制干扰的能力,系统的快速性和稳定性得到进一步提升。应用结果表明,dmc-pid串级控制系统能够实现热风炉燃烧过程中煤气流量和空气流量合理配比,进而达到优化燃烧、节约能源的目的。

关键词：热风炉拱顶温度 dmc-pid串级控制辅助操纵变量主被控变量

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基于嵌入式系统的多变量控制器的研究与开发

基于嵌入式系统的多变量控制器的研究与开发

作者：吴中仪上海交通大学

学位级别：硕士

多变量预测控制在工厂级的系统中已经取得了巨大的成功,但是对于小型工业设备和过程采用多变量预测控制方法进行控制的则较少。小型工业设备和复杂工业过程,多采用多变量pid的方法进行控制,但是pid控制最终目标大多是实现控制对象的稳定... 详细信息

多变量预测控制在工厂级的系统中已经取得了巨大的成功,但是对于小型工业设备和过程采用多变量预测控制方法进行控制的则较少。小型工业设备和复杂工业过程,多采用多变量pid的方法进行控制,但是pid控制最终目标大多是实现控制对象的稳定,整个的控制过程本身较少考虑能源节省,环保,经济效益,控制量约束等因素,所以有必要采用多变量预测控制的方法进行高级过程控制。进行本研究的目的就是设计基于嵌入式系统的多变量工业控制器,对小型工业对象进行优化控制。本研究所包含的内容涉及算法的应用,硬件平台的搭建,软件的设计。最终开发出了一套基于嵌入式系统的有约束的多变量预测控制算法的工业控制器。论文的主要内容如下: (1)对本研究中所涉及的预测控制理论以及嵌入式系统进行初步的介绍,并对本研究开展的意义以及本文的工作进行了介绍。 (2)主要介绍系统的整体设计,以及多变量工业控制器的开发流程。 (3)对有约束的多变量预测控制算法进行介绍,研究了多变量预测控制算法的理论实现方法,最后介绍了采用dmc-pid进行串级控制的方法。 (4)介绍了多变量工业控制器的硬件平台实现方法。从板级的角度把硬件划分为三部分:CPU核心板,底板模块,AD/DA扩展板。并对每个部分的硬件模块进行了详细的介绍。 (5)主要介绍多变量工业控制器的软件设计。以WINCE操作系统的移植,驱动程序的开发,以及EVC环境下应用程序的开发为主线进行介绍。 (6)搭建了VS2005以及Simulink的系统仿真平台,以双容水箱系统为仿真平台进行算法的仿真测试,进过实际的验证,所设计的有约束的多变量预测控制算法稳定性良好,并且在存在系统白噪声干扰的情况下,仍然就有较好的优化控制性能。

关键词：有约束多变量预测控制 dmc-pid串级控制嵌入式系统 WINCE操作系统驱动程序

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一种混合吸收式制冷机的预测控制算法研究

一种混合吸收式制冷机的预测控制算法研究

作者：欧阳伶俐华中科技大学

学位级别：硕士

预测控制是20世纪70年代中后期出现的一类新型计算机控制算法。它以预测模型为基础,采用二次在线滚动优化性能指标和反馈校正的策略,来克服被控对象建模误差和结构、参数等不确定性因素的影响,对复杂环境具有相当的适应能力,并具有控制... 详细信息

预测控制是20世纪70年代中后期出现的一类新型计算机控制算法。它以预测模型为基础,采用二次在线滚动优化性能指标和反馈校正的策略,来克服被控对象建模误差和结构、参数等不确定性因素的影响,对复杂环境具有相当的适应能力,并具有控制效果好、鲁棒性强等优点。自产生以来,预测控制在工业过程控制中获得了大量成功的应用,引起工业控制界的广泛重视。该文首先对新型吸收式制冷系统的热力学模型进行了理论分析,同时对制冷系统的预测控制算法进行了研究,在此基础上设计了制冷控制系统预测智能pid控制器。该文创新之处在于采用串级控制的思想设计了制冷系统的预测智能pid控制器,对新型混合吸收式制冷循环的能量进行自动调节,克服新型制冷系统的大滞后和模型不确定性的缺点。同时对制冷控制系统进行了仿真研究。仿真结果表明,预测智能pid控制算法用于新型吸收式制冷机具有良好的设定值跟踪性能,对模型误差也表现出一定的鲁棒性,且自适应能力强,参数调整方便,适用于制冷系统的自动控制。在理论模型及控制仿真的基础上研制了PLC控制系统的实验平台,编制了下位机PLC的控制程序,并调试运行通过。实验结果表明预测智能pid控制算法能够表现出较好的自适应能力,与常规pid控制相比,预测智能pid控制的静差减小31.4%,超调量减小23.5%,过渡时间缩短26.3%,能有效地改善系统的动态特性,显著提高制冷机的抗干扰性。该文提出的预测智能pid控制算法对吸收式制冷系统的自动控制系统的研发具有一定的实用价值。

关键词：吸收式制冷循环能量调节预测控制 dmc-pid串级控制