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imc-pid控制在造纸机恒张力控制系统的应用

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智慧工厂 2018年第1期 50-52页

作者：曹蒙泽杨佳颖中南大学信息科学与工程学院

针对常规pid控制器在大时滞、多时变和模型失配时控制效果较差的问题,提出了基于内模控制策略设计的imc-pid控制器,运用MATLAB/Simulink对系统建模以及仿真,结果表明该控制系统无超调,响应速度快,对干扰信号抑制能力强,在模型失配时也... 详细信息

针对常规pid控制器在大时滞、多时变和模型失配时控制效果较差的问题,提出了基于内模控制策略设计的imc-pid控制器,运用MATLAB/Simulink对系统建模以及仿真,结果表明该控制系统无超调,响应速度快,对干扰信号抑制能力强,在模型失配时也有较好的控制效果,能很好地满足工艺要求。

关键词：造纸机 imc-pid控制模型失配

循环流化床锅炉床温系统imc-pid控制与仿真

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科技视界 2013年第27期 105-106页

作者：赵潇明黄佳佳华北电力大学自动化系河北保定071000

尽管工业自动化飞速发展,pid控制仍是应用最广泛的一种实用控制器。各种现代控制技术的出现并没有削弱pid控制器的应用,相反,对于pid控制技术的发展起了很大的推动作用。本文以循环流化床锅炉床温系统作为控制对象,基于内模控制理论,设... 详细信息

尽管工业自动化飞速发展,pid控制仍是应用最广泛的一种实用控制器。各种现代控制技术的出现并没有削弱pid控制器的应用,相反,对于pid控制技术的发展起了很大的推动作用。本文以循环流化床锅炉床温系统作为控制对象,基于内模控制理论,设计了imc-pid控制系统。对某300MW循环流化床锅炉床温在60%负荷工况进行仿真控制,仿真结果表明其超调量小,过渡时间短,控制效果明显优于常规pid控制。

关键词：床温系统内模控制 imc-pid控制

基于幅相裕度参数整定的二自由度imc-pid导引头伺服系统设计

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哈尔滨工程大学学报 2006年第3期27卷 404-407页

作者：邢卓异朱齐丹定宇哈尔滨工程大学自动化学院黑龙江哈尔滨150001

针对电视跟踪导引头光电平台伺服系统高精度,高频响,鲁棒性和可靠性的设计要求,提出并推导了一种基于幅相裕度参数整定的二自由度内模pid鲁棒控制的方法(imc-pid).其特点是将pid控制、Smith预估控制、线性二次最优反馈控制等归纳到同一... 详细信息

针对电视跟踪导引头光电平台伺服系统高精度,高频响,鲁棒性和可靠性的设计要求,提出并推导了一种基于幅相裕度参数整定的二自由度内模pid鲁棒控制的方法(imc-pid).其特点是将pid控制、Smith预估控制、线性二次最优反馈控制等归纳到同一构架之下.利用幅相裕度整定控制器参数,增强了系统的实用性和鲁棒性.同时,文中给出了光电平台的伺服系统组成与硬件构成.仿真和实验表明,二自由度内模pid控制算法具有很好的跟踪特性和抗干扰特性,可以很好的满足系统的各项控制指标.

关键词：二自由度 imc-pid控制幅相裕度鲁棒控制光电平台

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内模控制研究进展

控制工程 2011年第4期18卷 487-494页

作者：戴文战丁良杨爱萍浙江理工大学自动化研究所浙江杭州310018 浙江财经学院浙江杭州310018

内模控制由于其本质鲁棒性的优势,被广泛应用于工程实际中。系统地评述了内模控制系统中控制器设计、滤波器改进、两自由度结构、单变量内模控制、多变量解耦内模控制等问题。此外,内模控制与其他先进控制策略的结合是提升内模控制效果... 详细信息

内模控制由于其本质鲁棒性的优势,被广泛应用于工程实际中。系统地评述了内模控制系统中控制器设计、滤波器改进、两自由度结构、单变量内模控制、多变量解耦内模控制等问题。此外,内模控制与其他先进控制策略的结合是提升内模控制效果的重要途径,详细介绍了内模控制与预测控制、神经网络、模糊控制、自适应控制、最优控制等先进控制策略的结合,并列举了内模控制在工业实践中的成功案例。指出相对于研究得较透彻的单变量内模控制,多变量内模控制的相关理论体系还有待进一步完善,特别是对于非方系统,更是今后研究的重点。

关键词：内模控制 imc-pid控制多变量系统解耦控制

一种改进imc-pid在发酵温控系统中的应用

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信息技术 2015年第10期39卷 60-63页

作者：王华国孙玉坤王博黄丽江苏大学电气信息工程学院江苏镇江212013 南京工程学院电力工程学院南京211167

发酵过程温度控制过程是典型的大滞后、强时变、非线性系统,传统控制方法难以获得满意的动、静态控制效果。针对这一问题,提出了一种改进的imc-pid发酵过程温度控制方法。在传统imc-pid方法的基础上,首先,依据系统的输入与输出信号确定... 详细信息

发酵过程温度控制过程是典型的大滞后、强时变、非线性系统,传统控制方法难以获得满意的动、静态控制效果。针对这一问题,提出了一种改进的imc-pid发酵过程温度控制方法。在传统imc-pid方法的基础上,首先,依据系统的输入与输出信号确定误差e(t)和误差变化率ec(t),其次,利用专家经验获取系统的模糊逻辑规则,最后,采用模糊逻辑算法对imcpid的比例加权参数进行在线实时修正,实现发酵过程的温度控制。仿真结果表明,所提方法能够对发酵过程温度进行有效控制,与传统imc-pid控制相比,系统的抗干扰性和跟踪特性得到显著改善。

关键词： imc-pid控制温度控制系统模糊逻辑控制设定值加权

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吹瓶机加热炉温度控制的建模与仿真

控制工程 2009年第S3期16卷 46-48页

作者：肖华军王钦若李春明广东工业大学自动化学院广东广州510006

针对PET瓶胚加热炉独特结构及工艺特点,选择吹瓶机加热过程的灯箱为研究对象,基于能量守恒定律提出了加热炉的功耗和瓶胚温度变化间的关系方程,结合热力学方程推导出加热炉的数学模型是二阶加纯滞后系统。在此模型基础上,将滞后环节采... 详细信息

针对PET瓶胚加热炉独特结构及工艺特点,选择吹瓶机加热过程的灯箱为研究对象,基于能量守恒定律提出了加热炉的功耗和瓶胚温度变化间的关系方程,结合热力学方程推导出加热炉的数学模型是二阶加纯滞后系统。在此模型基础上,将滞后环节采用二阶pade近似,设计出内模pid控制器。实际的工业过程中,在瓶胚加热温度下将设计出的控制器与经典的Ziegler-Nichols整定和Cohen-Coon整定的控制效果进行比较,结果表明,内模pid控制器具有良好的抗干扰性和鲁棒性,且参数整定简单,可有效改善系统的控制效果。

关键词： imc-pid控制数学模型温度控制二阶pade近似

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磁悬浮小球系统内模控制方法研究

磁悬浮小球系统内模控制方法研究

作者：李果太原科技大学

学位级别：硕士

磁悬浮小球系统为本质的非线性不稳定系统，系统的特性对控制算法提出了较高的要求，同时系统自身具有较高的实时性要求。算法的高要求和系统自身实时性要求之间的矛盾使磁悬浮小球系统成为检验控制算法优略的一个很好的实验平台。 ... 详细信息

磁悬浮小球系统为本质的非线性不稳定系统，系统的特性对控制算法提出了较高的要求，同时系统自身具有较高的实时性要求。算法的高要求和系统自身实时性要求之间的矛盾使磁悬浮小球系统成为检验控制算法优略的一个很好的实验平台。本文以深圳固高科技公司生产的GM1001磁悬浮小球系统为受控对象，对内模控制方法在该系统中的应用进行了研究。首先针对磁悬浮小球系统的不稳定特性，采用常规的两步法进行内模控制器的设计。第一步采用反向并联反馈PD控制器对不稳定对象进行镇定，第二步针对镇定后稳定的广义对象，运用内模原理设计imc-pid控制器。理论研究表明该方法相比于传统的pid控制策略可以使系统获得更好的响应性能，实时控制实验也证明了该方法的有效性。其次针对常规imc-pid控制器滤波器参数的整定问题，在滤波器参数人为整定规则的基础上通过分析归纳的方法得到了滤波器参数的一种自适应整定律，将该自适应整定律用于imc-pid控制器滤波器参数的在线整定。理论研究表明该方法可以使系统获得更为理想的控制特性，实时控制实验也证明了该方法的有效性。再次在常规imc-pid控制算法的基础上，为了获得更好的控制性能。将imc-pid控制算法和单神经元自适应算法相结合，对于不稳定磁悬浮小球系统，首先设计基于两步法的imc-pid控制器，然后运用单神经元网络对imc-pid控制器滤波参数进行在线自适应整定，理论研究表明该方法相比与基于两步法的imc-pid控制策略可以获得更好的控制性能，实时控制实验也证明了该方法的可行性和有效性。最后对相关算法的优越性和不足之处进行总结，为下一步的研究工作指明了方向。

关键词：磁悬浮小球非线性不稳定系统 imc-pid控制自适应控制单神经元

柴油加氢改质装置先进及优化控制技术的研究及应用

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柴油加氢改质装置先进及优化控制技术的研究及应用

作者：王一同北京化工大学

学位级别：硕士

本文结合柴油加氢改质装置生产过程的工艺特点及运行中存在的问题,从提升装置整体运行平稳性和生产效率的角度出发,研究先进的控制技术和优化技术,并且最终通过DCS系统在装置中投入使用,木文研究内容主要包括如下几点:(1)首先介绍了控... 详细信息

本文结合柴油加氢改质装置生产过程的工艺特点及运行中存在的问题,从提升装置整体运行平稳性和生产效率的角度出发,研究先进的控制技术和优化技术,并且最终通过DCS系统在装置中投入使用,木文研究内容主要包括如下几点:(1)首先介绍了控制技术及优化技术所需的基本技术条件,主要包括OPC通讯技术和数据访问技术,进而用户端既可方便地获取到生产过程运行的实时数据以及历史数据的访问。另外,引入小波分析方法对采集到的数据进行预处理,有利于提升后续回路对象建模的精确度。(2)介绍了控制回路对象建模及控制器参数优化所需的NLJ随机搜索优化算法,接着分析了闭环回路的建模技术,并给出了详细的建模过程的步骤说明,结合先进的内模控制理论和传统的pid控制特点,给出了先进的imc-pid控制方法,在实际应用中取得了良好的效果。(3)针对加热炉各支路炉管温差偏大和炉出口总管温度受加热炉入口进料流量波动的影响等问题,基于物料平衡及能量平衡原料,提出了加热炉支路温度均匀优化方法及炉出口温度优化补偿方法,取得了很好的应用效果。(4)最后,为本课题研究内容的归纳,并对本课题研究方向进行了分析和展望。

关键词：先进控制内模控制 imc-pid控制 NLJ随机搜索优化算法加热炉优化控制

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气动调节阀的建模与控制方法研究

气动调节阀的建模与控制方法研究

作者：刘洋杭州电子科技大学

学位级别：硕士

气动调节阀是过程工业中的重要自动化元件,其控制性能也是气动调节阀研究中的重要内容。一个能够准确反映气动调节阀系统特性的系统机理模型,可以为气动调节阀定位控制算法研究提供便利的平台。气动调节阀本质是一个非线性系统,对于其... 详细信息

气动调节阀是过程工业中的重要自动化元件,其控制性能也是气动调节阀研究中的重要内容。一个能够准确反映气动调节阀系统特性的系统机理模型,可以为气动调节阀定位控制算法研究提供便利的平台。气动调节阀本质是一个非线性系统,对于其非线性特征的研究有利于机理模型的进一步完善和改进。在模型仿真和实验研究的基础上,对气动调节阀控制算法的控制性能进行量化评估和分析,研究能够精确、快速、稳定的控制阀位开度的参数整定方法,对于过程自动化产业的生产成本节约和生产效率的提高具有积极意义。论文的工作包括以下内容：首先详细介绍了气动调节阀系统的结构与工作原理,以系统的工作原理为依据,将系统划分为智能定位器、气动执行机构、调节阀体三个子系统。对各个子系统进行模块化机理分析建模。得益于模块划分的建模思想,本文给出的机理模型库具有良好的可移植性和扩展性。其次通过Matlab/Simulink平台进行了无负载气动调节阀模型的仿真分析,结果表明在部分工作点,模型具有良好的准确性。进一步,通过一系列的气动调节阀开环实验数据分析,确定了气动调节阀系统的四个非线性特征,为将来模型的完善和改进提供了参考。再次本文对气动调节阀的控制算法进行研究,给出了基于对象系统阶跃响应的模型参数辨识方法和基于imc-pidD的气动调节阀定位器控制算法及其参数整定方法,讨论了参数整定公式中可调参数的优化选取,通过仿真对比分析控制算法的控制性能。最后介绍了实验平台搭建和开闭环实验方案,针对本文给出的气动调节阀控制算法的控制性能进行了对比性实验,通过对其控制性能的量化分析,结果表明使用imc-pid控制参数整定算法的气动调节阀系统具有更精确、快速、稳定的控制效果。本文是在大量文献阅读和理论研究的基础上,通过实验室开发和企业生产车间近1000小时的大量实验研究过程完成的。

关键词：气动调节阀机理建模 imc-pid控制非线性特征