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smith补偿器的非线性校正及系统稳定鲁棒性

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山东科技大学学报（自然科学版） 2003年第3期22卷 84-86页

作者：刘星萍张志秀张新荣山东轻工业学院机电工程系山东济南250100

利用非对称非线性的环节对smith补偿器进行校正,并用于间接加热蒸煮过程控制,仿真表明闭环系统具有较好的关于模型不匹配的稳定鲁棒性。

关键词： smith补偿器非线性校正系统稳定鲁棒性间接加热蒸煮过程过程控制

带解耦和smith补偿器的混合煤气热值控制

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控制工程 2002年第4期9卷 73-75页

作者：秦璐樊枝花钢铁有限责任公司信息工程公司四川樊枝花617062

采用常规仪表对混合煤气热值进行控制 ,难以达到满意的控制效果 ,因为混合煤气热值控制是一个强耦合、大滞后控制系统。对系统的耦合和大滞后问题作了详尽分析 ,并采用小型DCS控制器进行控制 ,应用前馈补偿法对系统耦合进行了静态解耦 ... 详细信息

采用常规仪表对混合煤气热值进行控制 ,难以达到满意的控制效果 ,因为混合煤气热值控制是一个强耦合、大滞后控制系统。对系统的耦合和大滞后问题作了详尽分析 ,并采用小型DCS控制器进行控制 ,应用前馈补偿法对系统耦合进行了静态解耦 ,应用smith补偿器对热值检测滞后进行了动态补偿。控制结果表明 :混合煤气热值稳定。

关键词：解耦 smith补偿器混合煤气热值控制前馈补偿冶金燃料

基于smith补偿与神经网络的网络控制系统PD控制

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系统工程与电子技术 2012年第9期34卷 1884-1888页

作者：黄丽莲陈瑾哈尔滨工程大学信息与通信工程学院黑龙江哈尔滨150001

为减小网络时延给系统控制性能带来的负面影响,把传输网络以及被控对象看作是一个时变的被控系统,用smith补偿器对时延进行补偿,并用遗忘因子递推最小二乘法对smith补偿器中的参数进行估计,初步减小网络传输时延给系统带来的影响。将小... 详细信息

为减小网络时延给系统控制性能带来的负面影响,把传输网络以及被控对象看作是一个时变的被控系统,用smith补偿器对时延进行补偿,并用遗忘因子递推最小二乘法对smith补偿器中的参数进行估计,初步减小网络传输时延给系统带来的影响。将小脑模型控制器与PD控制相结合,组成复合控制器,进一步减小由时延预估误差带给系统的控制偏差,优化系统控制效果。最后,对该控制方法进行仿真实验,结果表明该方法能有效改善系统的控制性能。

关键词：网络控制系统 smith补偿器最小二乘估计神经网络

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SLPC智能调节器在炉温控制系统中的应用

仪器仪表学报 2002年第z2期23卷 825-826页

作者：王燕律德才本溪冶金高等专科学校本溪117022

介绍了数字smith补偿器的调节原理,SLPC数字调节器smith补偿的实现,以及SLPC在温度控制系统中的应用。

关键词： smith补偿器数字调节器炉温控制

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合成氨变换装置控制系统的研究和应用

控制工程 2013年第1期20卷 145-148,154页

作者：吴景东福州大学数学与计算机科学学院福建福州350108

介绍了一种合成氨生产过程中变换装置的自动控制系统。采用了带有可变时间参数smith补偿器的变比值控制算法和基于极值控制的调优算法,使变换出口变换气一氧化碳含量的控制精度和蒸汽的消耗指标都达到了很好的水平。特别针对变换装置的... 详细信息

介绍了一种合成氨生产过程中变换装置的自动控制系统。采用了带有可变时间参数smith补偿器的变比值控制算法和基于极值控制的调优算法,使变换出口变换气一氧化碳含量的控制精度和蒸汽的消耗指标都达到了很好的水平。特别针对变换装置的反应延迟随工艺条件而波动变化大的特点,研究了可以自动设置和校正纯滞后时间的可变参数smith补偿器,有效地提高了控制能力和控制精度。本变换控制系统已在多个合成氨厂应用,具有良好的使用效果。

关键词：变换装置变比值控制算法 smith补偿器

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智能调节器在炉温控制系统中的应用

仪器仪表学报 2003年第z2期24卷 565-566页

作者：胡学林本溪冶金高等专科学校本溪117022

文章介绍了KMM数字smith补偿器的控制原理,KMM数字调节器smith补偿的实现,以及数字调节器在温度控制系统中的应用。

关键词： smith补偿器 KMM数字调节器炉温控制

基于smith-Fuzzy-PID控制策略的TL环节控制系統的研究与应用

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基于Smith-Fuzzy-PID控制策略的TL环节控制系統的研究与应用

作者：杨扬兰州理工大学

学位级别：硕士

时滞环节(Time-lag,下文中简称TL环节)在当今工业产业领域普遍存在,例如航天、炼油、制造等产业领域。这些产业领域中的生产控制过程中通常具备控制系统结构复杂、参数具有时变性,控制过程中存在时滞现象等问题。复杂的非线性性质的TL... 详细信息

时滞环节(Time-lag,下文中简称TL环节)在当今工业产业领域普遍存在,例如航天、炼油、制造等产业领域。这些产业领域中的生产控制过程中通常具备控制系统结构复杂、参数具有时变性,控制过程中存在时滞现象等问题。复杂的非线性性质的TL环节过程是工业控制过程中一项具有挑战性的任务。尤其是TL环节会严重影响控制系统的反馈的及时性,使得控制器无法很好的适应系统的变化而变化,如果控制器的参数没有对系统现有的变化做出调整,就会造成控制器的控制效果大打折扣。因此研究TL环节过程的控制方法在工业控制领域具有非常重要的研究意义与应用价值。本文对工业过程中的TL环节现象进行研究和分析,使用Matlab仿真软件中的Simulink模块组建了空调房间温度的数学模型以及相应的控制算法的仿真模型。通过研究和分析中央空调的空气处理单元和空调房间温度,搭建其相对应的数学模型。空调房间的温度控制受到TL环节的影响,一般的控制器很难达到理想的控制效果。本文选用smith预估补偿和自适应模糊PID(自适应Fuzzy-PID,以下简称自适应Fuzzy-PID)相结合的smith-Fuzzy-PID复合控制策略:温度控制系统的输入通过自适应Fuzzy-PID控制器调节后输出,其输出通过smith预估补偿器将反馈信号反馈给输入端,根据反馈值与目标值的偏差不断进行优化调整,最终实现稳定输出。当输入信号处于模糊论域中任意区域时,自适应Fuzzy-PID能够根据模糊论域中对应的模糊规则对参数进行调整优化。通过对仿真结果可以得出:应用smith-Fuzzy-PID进行复合控制的方法后,解决了Fuzzy-PID第一次到达目标之后发生的超调现象。通过理论分析和仿真分析,本文提出的smith-Fuzzy-PID复合控制方法在具有TL环节的系统在动态品质方面优于自适应Fuzzy-PID控制,具有良好的控制表现。总的来说,本文采用的新型smith-Fuzzy-PID控制算法对于具有时变性、非线性、时滞性的中央空调控制系统能够达到良好的控制效果,使其具有自适应性的同时能够消除TL环节对系统自身的影响,确保系统稳定高效的运行。

关键词： TL环节 smith补偿器 Fuzzy-PID控制 smith-Fuzzy-PID控制组态

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网络化控制系统的延迟补偿研究

网络化控制系统的延迟补偿研究

作者：李珍河南科技大学

学位级别：硕士

伴随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展,传统的控制结构因其模块性和集成性受到限制,网络控制系统（Networked Control System,简称NCS）应运而生并在各行各业得到广泛应用。它与传统点对点式的控制系统的最大区别在于控制系统的... 详细信息

伴随着计算机技术、通信技术和网络技术的发展,传统的控制结构因其模块性和集成性受到限制,网络控制系统（Networked Control System,简称NCS）应运而生并在各行各业得到广泛应用。它与传统点对点式的控制系统的最大区别在于控制系统的各职能设备（传感器,控制器和执行器等）分布在不同的地域空间,通过网络实现各个节点之间的数据和信息的交换,并且各节点具有计算、分析、处理和通信的能力。NCS具有成本低、可靠性高、安装简单、可实现远程操作与控制、便于实现系统诊断和维护等优点。虽然网络化控制有诸多优势,但是在系统中插入通信网络使得信息的传输需要耗费一定的时间,因此网络中的时延问题是不可避免的。网络时延的存在增加了分析和设计网络控制系统的难度,降低了系统的控制性能,甚至可能破坏系统的稳定性。所以,减小系统的网络时延或对网络时延做出补偿对提高控制系统的性能有积极的意义。首先,本文分析网络控制系统中时延产生的原因、特性并建立系统模型,利用Lyapunov函数推导出使得系统指数稳定的充分条件。之后分析存在于通信网络的数据丢包的产生机理并建立等效模型,结合异步动态系统指数稳定的定理和推论得出保证具有数据丢包的网络控制系统指数稳定的条件。其次,本文在MATLAB/Simulink仿真环境下以一直流电机模型为被控对象分析网络时延对系统稳定性和动态性能的影响,并用smith补偿器对时延进行补偿,初步解决时延对网络控制系统的影响。考虑到smith补偿器是基于精确的数学模型,为克服模型变化给系统带来的影响,采用预估补偿和不完全微分先行相结合的控制方法,实现网络控制系统的时延补偿。然后,考虑到网络离散的特性,利用SimEvents离散时间仿真工具箱建立较符合实际网络情况的网络模型并结合Simulink工具箱构建新的网络控制系统模型,并采用smith补偿器结合模糊免疫PI控制的方法,根据控制量的变化对PI控制器参数进行调节,通过选择合适的参数,有效地改善系统的控制性能。仍以直流电机为被控对象进行仿真研究,仿真结果表明该方法能够有效地改善系统的动态性能和稳态性能。

关键词：网络控制系统网络诱导时延 smith补偿器不完全微分先行PID算法模糊免疫PI控制

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基于IP的网络控制系统建模与控制器设计

基于IP的网络控制系统建模与控制器设计

作者：陈鹏浙江大学

学位级别：硕士

网络控制系统(Networked Control Systems, NCS)是将传感器、执行器和控制器使用公共的通信总线连接的分布式控制系统，是网络通信技术与控制技术相结合的产物，由于其成本低廉、易于维护而在近年来得到了广泛关注。然而，从点对点到使... 详细信息

网络控制系统(Networked Control Systems, NCS)是将传感器、执行器和控制器使用公共的通信总线连接的分布式控制系统，是网络通信技术与控制技术相结合的产物，由于其成本低廉、易于维护而在近年来得到了广泛关注。然而，从点对点到使用公用的通信总线，这种通信方式的改变在控制系统中引入了不同形式的时延。由于网络时延的存在，使得控制系统的动态性能变差，稳定性降低，给网络控制系统的分析和设计带来了困难。本文具体包括以下几方面的内容： 1．通过阅读总结大量的中英文文献，对NCS系统中建模方法、稳定性分析以及控制策略设计和应用作了较为系统的阐述。 2．借鉴队列模型，对NCS中的通信环节进行动态建模，针对基于IP网络的NCS系统提出了一个直接描述其它数据流对控制系统性能影响的动态模型。在网络环节动态模型的基础上，通过一个PID控制器的设计，来研究NCS中采样数据滞后和丢失对控制品质的影响。 3．针对基于IP网络的NCS系统中，各节点时钟难以同步，回路中时延远大于采样周期且变化的范围很大的特点，引入网络回程时间对全回路网络控制系统的回路时延进行实时估计，并设计了动态自适应smith补偿控制器对不定时延和丢包进行补偿，通过仿真验证了使用该方法控制品质和鲁棒性均好于常用的确定性队列缓冲方法和传统PID方法。

关键词：网络控制系统动态模型 IP网络网络回程时间 smith补偿器