不稳定对象的PID控制 被引量：6

1

作者 王广雄 袁欣 何朕 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2002年第5期611-613,共3页

对于不稳定对象的控制 ,常规的稳定裕度和性能指标已不适用。为此讨论了控制不稳定对象时的下幅值裕度和相位裕度的取值范围 ,给出了典型的灵敏度函数 ,并讨论了用 H∞ 设计时性能权函数的选择问题。

关键词 不稳定对象 PID控制 H∞设计 稳定裕度 性能指标

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基于闭环稳定约束的不稳定对象PID解析控制 被引量：5

2

作者 张卫东 许晓鸣 张文渊 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第5期589-592,共4页

利用有理函数逼近纯滞后 ,针对一类典型不稳定对象推导了 PID控制器整定公式 .与经典鲁棒控制设计方法不同 ,文中不是利用控制对象互质分解 ,而是根据闭环系统稳定性约束寻找满足要求的控制器集合 .通过对最优灵敏度函数求解 ,解析地推... 利用有理函数逼近纯滞后 ,针对一类典型不稳定对象推导了 PID控制器整定公式 .与经典鲁棒控制设计方法不同 ,文中不是利用控制对象互质分解 ,而是根据闭环系统稳定性约束寻找满足要求的控制器集合 .通过对最优灵敏度函数求解 ,解析地推导出 PID控制器的结构和参数 。 展开更多

关键词 最优控制 PID控制器 不稳定对象 时滞 闭环稳定

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基于灵敏度的不稳定对象PID控制器 被引量：10

3

作者 王亚刚 许晓鸣 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第2期125-128,共4页

针对不稳定对象提出了一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法.首先采用内环反馈结构将不稳定对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后通过将两个回路等价为一个反馈回路结构获得给定加权PID控制器参数.仿真结... 针对不稳定对象提出了一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法.首先采用内环反馈结构将不稳定对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后通过将两个回路等价为一个反馈回路结构获得给定加权PID控制器参数.仿真结果表明,本PID控制器整定方法可以使不稳定对象闭环系统获得期望的灵敏度,保证了系统的鲁棒性和良好的控制性能. 展开更多

关键词 PID控制 不稳定对象 灵敏度 鲁棒性

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具有时滞的积分和不稳定对象的鲁棒控制 被引量：4

4

作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期817-822,共6页

针对含时滞的积分和不稳定对象提出了一种新颖的两自由度控制结构,首先用一个比例控制器镇定给定值响应,然后基于鲁棒H2最优性能指标设计给定值跟踪控制器.根据实际运行抗干扰要求,在对象输入和输出端之间设计负载扰动抑制闭环,利用扰... 针对含时滞的积分和不稳定对象提出了一种新颖的两自由度控制结构,首先用一个比例控制器镇定给定值响应,然后基于鲁棒H2最优性能指标设计给定值跟踪控制器.根据实际运行抗干扰要求,在对象输入和输出端之间设计负载扰动抑制闭环,利用扰动观测器抑制负载干扰信号,通过提出期望的闭环余灵敏度函数来确定扰动观测器,同时给出了扰动抑制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.最后通过仿真实例验证了该方法相对于近期其它方法的优越性. 展开更多

关键词 积分和不稳定对象 时滞 两自由度 H2最优性能指标 鲁棒稳定性

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一阶时滞不稳定对象的PID控制器多目标优化设计 被引量：1

5

作者 陶吉利 王宁 陈晓明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2843-2850,共8页

针对一阶时滞(FOPDT)不稳定对象,提出了一种基于参数稳定空间的多目标遗传算法进行PID控制器的优化设计。该算法首先采用两级控制结构,以保证PID控制器参数稳定空间的存在性,然后,基于该稳定空间提出了一种多目标遗传算法,用来求解带约... 针对一阶时滞(FOPDT)不稳定对象,提出了一种基于参数稳定空间的多目标遗传算法进行PID控制器的优化设计。该算法首先采用两级控制结构,以保证PID控制器参数稳定空间的存在性,然后,基于该稳定空间提出了一种多目标遗传算法,用来求解带约束的多目标PID控制器参数整定问题。数值例子和生物反应器仿真研究表明所提方法的有效性。 展开更多

关键词 PID控制器 广义Hermite-Biehler定理 一阶时滞不稳定对象 多目标遗传算法

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一类大时滞不稳定对象的PID控制器设计 被引量：2

6

作者 张文英 蔡秋花 +1 位作者 陈凤祥 马菲 《微计算机信息》 2009年第4期7-9,共3页

针对工业过程控制中一类常见的一阶大时滞不稳定对象不易控制的问题,本文首先采用内模控制和控制器参数化原理,提出一种简单PID控制器的解析设计方法。然后引入一个调节参数,对PID控制器结构进行改进,参数的引入不仅没有改变控制系统的... 针对工业过程控制中一类常见的一阶大时滞不稳定对象不易控制的问题,本文首先采用内模控制和控制器参数化原理,提出一种简单PID控制器的解析设计方法。然后引入一个调节参数,对PID控制器结构进行改进,参数的引入不仅没有改变控制系统的内稳定性,反而提高了系统的动态响应性能。最后分析了系统的鲁棒性能,得到了闭环控制系统满足鲁棒稳定性的充分必要条件。仿真实例结果表明,本文设计的控制器减小了控制系统的调节时间和超调量,而且系统具有很好的动态响应性能和鲁棒性。 展开更多

关键词 不稳定对象 大时滞 控制器参数化 内模控制 鲁棒稳定性

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针对不稳定对象的四自由度内模控制

7

作者 黄丹阳 赵曜 《化工自动化及仪表》 CAS 2012年第10期1265-1267,1314,共4页

针对常规的不稳定对象内模控制方法,加入前馈滤波器以及反馈滤波器构成四自由度内模控制结构,用以独立优化抗扰性、跟踪性和鲁棒性。给出了四自由度内模控制结构的稳定性、稳态性能和鲁棒稳定性的证明,推导出了各个控制器的设计方法,完... 针对常规的不稳定对象内模控制方法,加入前馈滤波器以及反馈滤波器构成四自由度内模控制结构,用以独立优化抗扰性、跟踪性和鲁棒性。给出了四自由度内模控制结构的稳定性、稳态性能和鲁棒稳定性的证明,推导出了各个控制器的设计方法,完善了不稳定对象内模控制的理论体系。 展开更多

关键词 不稳定对象内模控制 四自由度 内稳定 鲁棒跟踪 鲁棒稳定

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针对不稳定对象的改进动态矩阵控制

8

作者 张诚 佃松宜 《化工自动化及仪表》 CAS 2014年第11期1229-1231,共3页

针对一般动态矩阵控制算法不能直接用于不稳定对象这一问题,提出一种改进的动态矩阵控制设计方法。该方法先设计由内环控制器构成的反馈环节来稳定对象,再对稳定后的对象进行动态矩阵控制设计。采用现代频域法中的传递函数互质分解法设... 针对一般动态矩阵控制算法不能直接用于不稳定对象这一问题,提出一种改进的动态矩阵控制设计方法。该方法先设计由内环控制器构成的反馈环节来稳定对象,再对稳定后的对象进行动态矩阵控制设计。采用现代频域法中的传递函数互质分解法设计内环控制器,并对设计的内环控制器进行抗扰性能和鲁棒性能的H2优化,优化后的内环控制器可独立地调节系统的抗扰性,也能有效地改善系统的鲁棒性。通过Matlab仿真实验与现有方法进行比较,结果表明:本文方法能明显改善系统的鲁棒性和抗扰性。 展开更多

关键词 动态矩阵控制 不稳定对象 互质分解法

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针对不稳定对象的内模控制

9

作者 周静 赵曜 《昆明理工大学学报（理工版）》 2005年第z1期122-124,共3页

针对同时具有稳定极点和不稳定极点的控制对象,提出了一种新的控制器设计方法,该方法将控制对象分解为稳定部分与不稳定部分之和,将常规反馈控制、内模控制和H2优化相结合,可以有效的简化控制器的设计,并且具有良好的目标值跟踪特性和... 针对同时具有稳定极点和不稳定极点的控制对象,提出了一种新的控制器设计方法,该方法将控制对象分解为稳定部分与不稳定部分之和,将常规反馈控制、内模控制和H2优化相结合,可以有效的简化控制器的设计,并且具有良好的目标值跟踪特性和干扰抑制特性,改进了常规反馈控制和内模控制的不足,仿真试验证明了它的有效性和理论分析的正确性. 展开更多

关键词 不稳定对象 内模控制 H2优化

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积分和不稳定时滞对象的改进内模控制 被引量：4

10

作者 尹成强 岳继光 《化工自动化及仪表》 CAS 北大核心 2009年第3期30-33,共4页

针对化工过程中一阶积分和不稳定时滞对象,基于内模控制提出了两自由度控制方案。首先根据鲁棒控制理论H2最优性能指标设计设定值跟踪控制器,然后采用期望闭环补灵敏度函数确定扰动抑制控制器。设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可通过... 针对化工过程中一阶积分和不稳定时滞对象,基于内模控制提出了两自由度控制方案。首先根据鲁棒控制理论H2最优性能指标设计设定值跟踪控制器,然后采用期望闭环补灵敏度函数确定扰动抑制控制器。设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可通过性能参数独立调节而无需再取折衷,同时保证系统具有较好的鲁棒稳定性。最后通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。 展开更多

关键词 改进内模控制 积分和不稳定对象 时滞 鲁棒性 两自由度

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典型不稳定时滞对象的H_∞最优灵敏度控制 被引量：3

11

作者 张卫东 许晓鸣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第9期1303-1305,1309,共4页

针对典型不稳定对象推导了 PID控制器整定公式 .设计过程分为两步 .首先根据闭环系统内稳定的定义推出镇定系统的充要条件 ,然后定义 H∞ 最优性能指标 ,利用有理近似逼近控制对象中的纯滞后进行控制器推导 .

关键词 最优控制 PID控制器 不稳定对象 时滞对象 H∞最优性能指标 H∞最优灵敏度控制

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具有指定性能的不稳定时滞对象H_2控制器(英文) 被引量：1

12

作者 张卫东 席裕庚 许晓鸣 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期221-225,共5页

本文基于 H2 最优控制理论针对一类不稳定对象推导了具有指定性能的控制器整定公式。设计过程分为两步。首先根据闭环系统渐近跟踪约束寻找满足要求的控制器集合 ,然后定义 H2 最优性能指标 ,利用有理近似逼近控制对象中的纯滞后 ,进行... 本文基于 H2 最优控制理论针对一类不稳定对象推导了具有指定性能的控制器整定公式。设计过程分为两步。首先根据闭环系统渐近跟踪约束寻找满足要求的控制器集合 ,然后定义 H2 最优性能指标 ,利用有理近似逼近控制对象中的纯滞后 ,进行控制器推导。最后 ,分析了系统的性能和稳定性 ,给出了判定的充要条件。在给出的例子中比较了新的控制器和其它控制器的性能。 展开更多

关键词 不稳定对象 时滞对象 最优控制 H2控制 指定性能 控制器

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不稳定时滞对象的改进内模直接控制 被引量：1

13

作者 李敏 王琪 靳其兵 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第2期493-498,506,共7页

为解决内模控制不能直接控制不稳定对象的问题,分析系统内部稳定性,提出一种改进的二自由度内模控制器直接控制方案。利用改进的结构与经典二自由度内模结构的对应等价关系进行控制器设计;根据不同对象的特征,改进滤波器,提高系统的控... 为解决内模控制不能直接控制不稳定对象的问题,分析系统内部稳定性,提出一种改进的二自由度内模控制器直接控制方案。利用改进的结构与经典二自由度内模结构的对应等价关系进行控制器设计;根据不同对象的特征,改进滤波器,提高系统的控制性能。该结构可以使设定值跟踪与抗负载扰动设计优化独立,具有良好的设定值跟踪和抗负载扰动能力。仿真结果表明,该方法适用于广泛的不稳定对象,具有理想的鲁棒性和控制性能。 展开更多

关键词 不稳定对象 二自由度 内模控制 结构奇异值 直接控制

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化工不稳定时滞对象的改进内模控制 被引量：1

14

作者 尹成强 岳继光 《测控技术》 CSCD 北大核心 2009年第6期47-50,共4页

针对化工过程中典型不稳定时滞对象,基于传统内模控制提出了两自由度控制方案,新增两个控制器分别用于稳定控制对象和抑制扰动,在镇定不稳定过程的基础上,设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可独立调节而无需再取折衷,同时保证系统具有... 针对化工过程中典型不稳定时滞对象,基于传统内模控制提出了两自由度控制方案,新增两个控制器分别用于稳定控制对象和抑制扰动,在镇定不稳定过程的基础上,设定值跟踪控制器和扰动抑制控制器可独立调节而无需再取折衷,同时保证系统具有较好的鲁棒稳定性。最后通过仿真实例验证了该控制方案的有效性。 展开更多

关键词 改进内模控制 不稳定对象 时滞 鲁棒性

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不稳定时滞对象的二自由度控制器设计 被引量：1

15

作者 杨淇茜 王琪 +1 位作者 靳其兵 蒋北艳 《计算机测量与控制》 2016年第5期81-83,88,共4页

在工业生产过程中,特别是化工领域,许多单元属于开环不稳定过程,特别还存在时滞特性;针对此情况,提出了一种二自由度响应控制结构,该结构优点是设定值跟踪与扰动响应完全解耦,分别对设定值跟踪控制器和扰动控制器两个参数进行独立调节,... 在工业生产过程中,特别是化工领域,许多单元属于开环不稳定过程,特别还存在时滞特性;针对此情况,提出了一种二自由度响应控制结构,该结构优点是设定值跟踪与扰动响应完全解耦,分别对设定值跟踪控制器和扰动控制器两个参数进行独立调节,而无需进行折中,保证了系统的稳定性和鲁棒性;最后对一阶二阶不稳定时滞系统的仿真结果表明,所提出的二自由度控制结构能够有效地解决系统的稳定鲁棒性和扰动抑制作用。 展开更多

关键词 时滞不稳定对象 二自由度 鲁棒性

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几种不稳定滞后对象的预测PID控制 被引量：8

16

作者 任正云 邵惠鹤 张立群 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第6期671-674,共4页

针对几种不稳定滞后过程,给出一种预测PID控制器的结构形式.该控制器具有内环和外环两种控制器:内环控制器主要用于稳定系统;外环控制器具有预测PID控制的结构形式,主要用于消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.这种控制器结构... 针对几种不稳定滞后过程,给出一种预测PID控制器的结构形式.该控制器具有内环和外环两种控制器:内环控制器主要用于稳定系统;外环控制器具有预测PID控制的结构形式,主要用于消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.这种控制器结构简单,可调参数少,且参数的调节方便、直观.仿真结果表明,在干扰和模型失配的情况下,此类预测PID控制器仍具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能. 展开更多

关键词 预测PID 不稳定滞后对象 鲁棒稳定性 控制性能

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一类热工不稳定滞后对象的补偿控制方法 被引量：4

17

作者 刘长良 马增辉 王福宁 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第2期42-46,共5页

Smith预估补偿算法不能直接用于不稳定大滞后系统的控制。对此,基于一种动力学通用控制器,使得积分加纯滞后对象(IPDT模型)的Smith预估补偿控制闭环稳定。该方法充分利用了通用控制器的系统运动速度和加速度负反馈作用,提高了系统的控... Smith预估补偿算法不能直接用于不稳定大滞后系统的控制。对此,基于一种动力学通用控制器,使得积分加纯滞后对象(IPDT模型)的Smith预估补偿控制闭环稳定。该方法充分利用了通用控制器的系统运动速度和加速度负反馈作用,提高了系统的控制品质。同时,给出了不稳定系统校正系数Kp的含义及确定方法。仿真对比表明,该控制方法具有较好的鲁棒性,可调参数少,调整简单,易于组态,便于实际应用。 展开更多

关键词 不稳定滞后对象 IPDT模型 动力学通用控制器 加速度负反馈 SMITH预估补偿

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二阶不稳定时滞对象PID控制器的解析设计 被引量：1

18

作者 张鲁华 陈国栋 +2 位作者 薛兆强 尹成强 高洁 《上海电气技术》 2013年第1期27-30,共4页

针对一类二阶不稳定时滞系统,基于改进内模控制结构提出了两自由度控制方案。采用直接合成法思想设计设定值跟踪控制器,根据期望闭环补灵敏度方法确定扰动抑制控制器。所有控制器都采用解析比例-积分-微分设计方法,可实现单参数调节和优... 针对一类二阶不稳定时滞系统,基于改进内模控制结构提出了两自由度控制方案。采用直接合成法思想设计设定值跟踪控制器,根据期望闭环补灵敏度方法确定扰动抑制控制器。所有控制器都采用解析比例-积分-微分设计方法,可实现单参数调节和优化,便于工程实施。对系统的内稳定性和鲁棒性进行了分析,并通过仿真实例验证了控制方案的有效性。 展开更多

关键词 二阶不稳定对象 时滞 改进内模控制 比例-积分-微分控节器

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对象不稳定的内模控制系统的参数优化仿真

19

作者 李修竹 赵曜 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第1期274-277,445,共5页

内模控制系统的参数优化对提高工业生产效率意义重大。内模控制系统的产生随控制对象的状态变化而发生变化,随着控制过程复杂程度的增加,控制对象的不稳定状态极具增加,控制参数发生不可控突变。传统的参数控制方法采用补偿技术控制参... 内模控制系统的参数优化对提高工业生产效率意义重大。内模控制系统的产生随控制对象的状态变化而发生变化,随着控制过程复杂程度的增加,控制对象的不稳定状态极具增加,控制参数发生不可控突变。传统的参数控制方法采用补偿技术控制参数突变,但是,这种补偿存在较为明显的滞后性,属于后发式控制,容易形成过控制和欠控制等弊端。为解决上述问题,提出一种控制器和稳定器的参数化设计方法,针对对象不稳定的改进内模控制系统,利用基于传递函数互质分解的频域理论,在保证内稳定性及鲁棒无差跟踪一般性结论的基础上,推导得到所有满足条件的控制器和稳定器的参数化表达式,在众多满足一般性结论的控制器集合中找寻最优控制器,进一步实现系统跟踪性能,抗扰性及鲁棒性能上的优化,最后通过Matlab/Simulink仿真平台进行仿真,验证了所得结论的真实性和可靠性。提出的参数化优化方法可进一步应用于其它内模控制系统的扩展中,优化了参数控制过程。 展开更多

关键词 不稳定对象 内模控制 鲁棒跟踪 参数化

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对称极点配置的不稳定时滞系统优化控制 被引量：3

20

作者 王钦若 邓九英 +1 位作者 张慧 叶宝玉 《控制工程》 CSCD 北大核心 2012年第S1期1-4,共4页

探讨工业过程中包含单个右半平面极点不稳定时滞对象的稳定控制,大时滞系统的优化控制设计,对不稳定加时延模型中的不稳定部分采用比例反馈,把不稳定部分的右半平面极点配置为对称的左半平面极点,然后用两次优化方法对稳定时滞过程进行... 探讨工业过程中包含单个右半平面极点不稳定时滞对象的稳定控制,大时滞系统的优化控制设计,对不稳定加时延模型中的不稳定部分采用比例反馈,把不稳定部分的右半平面极点配置为对称的左半平面极点,然后用两次优化方法对稳定时滞过程进行优化控制设计,形成不稳定时滞对象优化控制结构,分析不稳定时滞对象控制响应的性能,最后给出仿真几种不同难控度对象的响应结果,表明系统控制结构的简单实用,改进了对大时滞(L/T≤8)不稳定对象的鲁棒控制与抗干扰能力。 展开更多

关键词 大时滞系统 不稳定时滞对象优化 两次优化控制 对称极点配置

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