积分和不稳定时滞对象的改进内模控制 被引量：4

1

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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论两种改进内模控制系统的等价性 被引量：6

2

作者 赵曜 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第10期1170-1172,1176,共4页

改进型内模控制有两种最常见的形式,针对这两种改进内模控制的研究一直认为它们是两种不同的控制,且其中一种比另一种更为优越.通过深入分析可以证明它们事实上是完全等价的,而且所得等价性结论具有一般性,无论采用何种设计方法、系统... 改进型内模控制有两种最常见的形式,针对这两种改进内模控制的研究一直认为它们是两种不同的控制,且其中一种比另一种更为优越.通过深入分析可以证明它们事实上是完全等价的,而且所得等价性结论具有一般性,无论采用何种设计方法、系统连续或离散、对象稳定与否都成立. 展开更多

关键词 不稳定对象 改进内模控制 控制结构等价性

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化工不稳定时滞对象的改进内模控制 被引量：1

3

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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针对大滞后系统的改进内模控制算法研究 被引量：3

4

作者 王文标 刘青震 +1 位作者 汪思源 任冠企 《计算机仿真》 北大核心 2021年第3期186-189,238,共5页

针对工业过程中较难控制的大滞后系统,提出了一种改进内模控制的方法。方法首先引进导引曲线解决系统快速性与超调之间的矛盾,然后再引进被控对象的参考模型与给定滞后,将导引输出与参考模型取偏差作为控制回路A,再将给定滞后与被控对... 针对工业过程中较难控制的大滞后系统,提出了一种改进内模控制的方法。方法首先引进导引曲线解决系统快速性与超调之间的矛盾,然后再引进被控对象的参考模型与给定滞后,将导引输出与参考模型取偏差作为控制回路A,再将给定滞后与被控对象取偏差作为控制回路B,最后再基于内模控制的原理分别针对回路A与回路B设计内模控制器,在将二者控制器的输出取和作为总的控制器。上述方法解决了在大滞后系统的情况下传统内模控制很难取得良好的控制效果,并改善了传统内模控制下稳态时间较长的缺点。最后将上述方法与传统PID结合Smith预估控制及传统内模结合Smith预估控制的控制效果进行对比。仿真结果表明,所提控制方法可以有效地改善大滞后对象的控制效果,提高了系统的鲁棒性和抗干扰特性。 展开更多

关键词 大滞后系统 改进内模控制 自适应 仿真

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针对大时滞过程下的改进内模控制方法研究 被引量：5

5

作者 刘青震 汪思源 +1 位作者 王靖 王文标 《控制工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期137-142,共6页

针对工业过程中较难控制的大滞后系统,提出了一种改进内模控制方法。该方法首先引入滞后时间削弱环节来降低滞后对系统的影响,然后在设定值之后增加导引过渡过程解决系统快速性与超调之间的矛盾,最后再基于内模控制的原理设计控制器。... 针对工业过程中较难控制的大滞后系统,提出了一种改进内模控制方法。该方法首先引入滞后时间削弱环节来降低滞后对系统的影响,然后在设定值之后增加导引过渡过程解决系统快速性与超调之间的矛盾,最后再基于内模控制的原理设计控制器。该方法解决了传统Smith预估控制等方法在被控对象模型预估不准确的情况下很难取得较好控制效果的问题,并且在大时滞过程下较双口内模控制等改进内模具有更好的控制效果。最后将该方法与PID-Smith预估控制以及双口内模控制的控制效果进行对比。仿真结果表明,该控制方法可以有效地改善大滞后对象的控制效果,提高了系统的鲁棒性和抗干扰特性。 展开更多

关键词 大滞后系统 内模控制 改进内模控制 滞后时间削弱 SMITH预估控制

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非自衡时滞对象的改进内模控制 被引量：7

6

作者 尹成强 岳继光 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2009年第10期1593-1596,1600,共5页

针对化工生产中常见的具有积分和时滞特性的过程对象,采用一种改进的两自由度内模控制方案.其中一个新增的控制器用于设定值跟踪响应的期望极点配置,利用直接合成法设计设定值跟踪控制器;另一个新增的控制器用于稳定对象和抑制扰动,并... 针对化工生产中常见的具有积分和时滞特性的过程对象,采用一种改进的两自由度内模控制方案.其中一个新增的控制器用于设定值跟踪响应的期望极点配置,利用直接合成法设计设定值跟踪控制器;另一个新增的控制器用于稳定对象和抑制扰动,并采用期望闭环余灵敏度法确定控制器.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,并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控制方案的有效性. 展开更多

关键词 改进内模控制 非自衡对象 鲁棒性 两自由度

原文传递

基于改进内模的纸浆浓度控制 被引量：6

7

作者 刘青震 王文标 +1 位作者 汪思源 王靖 《包装工程》 CAS 北大核心 2020年第11期196-200,共5页

目的为改善纸浆浓度控制系统的大滞后性、非线性和时变性,以提高纸浆浓度的控制性能。方法针对纸浆浓度控制问题提出一种改进的内模控制,该方法首先引进导引曲线将原来的目标控制改成过程控制,解决系统快速性与超调之间的矛盾;然后再引... 目的为改善纸浆浓度控制系统的大滞后性、非线性和时变性,以提高纸浆浓度的控制性能。方法针对纸浆浓度控制问题提出一种改进的内模控制,该方法首先引进导引曲线将原来的目标控制改成过程控制,解决系统快速性与超调之间的矛盾;然后再引进被控对象的参考模型与给定滞后,将导引输出与参考模型取偏差作为控制回路A,再将给定滞后与被控对象取偏差作为控制回路B;最后再基于内模控制的原理分别针对回路A与回路B设计内模控制器,将二者控制器的输出取和作为总的控制器。结果通过Matlab仿真软件搭建改进内模控制的纸浆浓度系统仿真平台,并与传统控制进行对比,仿真结果表明,系统的响应速度、跟踪性能、鲁棒性和抗干扰特性均优于传统的控制方法。结论通过仿真验证了改进内模控制在纸浆浓度控制系统上的有效性和可行性,能够明显提高系统的综合性能指标。 展开更多

关键词 纸浆浓度控制 改进内模控制 MATLAB仿真

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改进型模糊内模控制在不稳定时滞系统中的应用 被引量：4

8

作者 靳其兵 冯春蕾 刘明鑫 《化工自动化及仪表》 CAS 2008年第6期4-8,13,共6页

开环不稳定时滞系统是工业现场中常见的一类被控过程,这类系统控制难度高,控制精度难以保证。因此提出一种包含三个控制器的改进型内模控制结构,实现设定值跟踪和抗扰性的独立设计,并且根据对系统跟踪性能与鲁棒性能的分析给出了控制器... 开环不稳定时滞系统是工业现场中常见的一类被控过程,这类系统控制难度高,控制精度难以保证。因此提出一种包含三个控制器的改进型内模控制结构,实现设定值跟踪和抗扰性的独立设计,并且根据对系统跟踪性能与鲁棒性能的分析给出了控制器参数的整定方法。对于时变系统,把模糊控制方法引入到改进型内模控制结构中,建立了滤波器时间常数的模糊自整定规则,通过在线实时调整滤波器时间常数来增强系统的鲁棒性。仿真结果表明该结构具有较好的跟踪性能和鲁棒性,参数调节容易,易于工程实施。 展开更多

关键词 不稳定时滞系统 改进型内模控制 鲁棒性 模糊控制

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改进型内模控制系统的稳定性与鲁棒跟踪条件 被引量：11

9

作者 赵曜 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2007年第4期477-480,共4页

为了改善系统的响应性能或解决常规内模控制不能用于不稳定对象的问题,通常在常规内模控制结构中增设一个反馈环节,但这种改进型内模控制系统的性能分析尚缺乏系统的、令人满意的结果.为此,利用基于传递函数互质分解的频域理论,系统地... 为了改善系统的响应性能或解决常规内模控制不能用于不稳定对象的问题,通常在常规内模控制结构中增设一个反馈环节,但这种改进型内模控制系统的性能分析尚缺乏系统的、令人满意的结果.为此,利用基于传递函数互质分解的频域理论,系统地分析了这种改进型内模控制系统的稳定性和稳态性能,得到了保证系统内稳定和鲁棒跟踪的一般性结论,并且无论控制对象稳定与否、系统连续或离散,该结论都适用. 展开更多

关键词 改进型内模控制 互质分解方法 内稳定性 鲁棒跟踪

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基于改进内模-前馈控制策略的双馈风机建模与仿真 被引量：1

10

作者 张超 王渝红 +2 位作者 李兴源 瑚跃进 王实 《电测与仪表》 北大核心 2015年第13期38-42,70,共6页

针对双馈风机转矩扰动给转速调节性能以及电网故障给双馈机侧控制系统带来诸多不利影响,单一的控制策略不能解决上述问题,对此文章提出改进内模-前馈串级控制策略。首先,基于改进的内模控制设计转速控制器削弱转矩扰动对转速跟踪性能的... 针对双馈风机转矩扰动给转速调节性能以及电网故障给双馈机侧控制系统带来诸多不利影响,单一的控制策略不能解决上述问题,对此文章提出改进内模-前馈串级控制策略。首先,基于改进的内模控制设计转速控制器削弱转矩扰动对转速跟踪性能的影响。其次采用内模-前馈控制策略设计定转子侧电流环控制系统。在MATLAB/SMIULINK中搭建双馈风机模型并入微网系统中进行稳态和故障情况下的时域仿真。结果表明:改策略正确有效,设计的转速控制器能获得良好的跟踪性能和较高的稳态精度,电流环采用内模控制可以改善机侧和电网侧暂态性能。 展开更多

关键词 双馈风机 转速控制 改进的内模控制 前馈解耦 暂态性能

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基于改进型内模控制技术在钢厂温控系统中的应用

11

作者 谢文滔 《自动化技术与应用》 2011年第3期15-17,共3页

在钢铁厂炉温过程控制系统中,温度控制一般延迟时间比较久,并且属于不稳定对象,并带有大惯性。如果采用传统的PID控制,由于被控对象不稳定,而且带有大滞后,一般实现不了预定效果。本论文以温度为被控对象,采用Smith与IMC控制相结合,内... 在钢铁厂炉温过程控制系统中,温度控制一般延迟时间比较久,并且属于不稳定对象,并带有大惯性。如果采用传统的PID控制,由于被控对象不稳定,而且带有大滞后,一般实现不了预定效果。本论文以温度为被控对象,采用Smith与IMC控制相结合,内环采用Smith补偿使消去大滞后时间,并串一增益Kc,由劳斯判据,把被控对象转化为稳定的对象,外环采用内模控制技术,综合鲁棒性与快速性,稳定性,通过调整滤波器的参数,得出仿真结果。 展开更多

关键词 改进内模控制 不稳定系统 大滞后过程 MATLAB仿真 Smith控制

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基于改进IMC的开环不稳定时滞过程控制 被引量：14

12

作者 朱宏栋 邵惠鹤 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第7期727-731,共5页

针对开环不稳定对象,在传统内模控制结构中增加了一个预稳定控制器,提出了改进的内模控制结构,给出了闭环系统内稳定判定定理;更重要的是提出一个综合闭环性能和相角裕度的指标函数,将该指标函数最大化,可获得在不同归一化时滞情况下的... 针对开环不稳定对象,在传统内模控制结构中增加了一个预稳定控制器,提出了改进的内模控制结构,给出了闭环系统内稳定判定定理;更重要的是提出一个综合闭环性能和相角裕度的指标函数,将该指标函数最大化,可获得在不同归一化时滞情况下的优化预稳定控制器整定参数,并拟合出公式.最后,与国际上最新发表的控制方法进行了对比,显示了该方法的优越性. 展开更多

关键词 不稳定时滞过程 改进内模控制 优化整定

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锅炉液位时滞系统的内模控制 被引量：1

13

作者 林伟 李玉榕 《自动化技术与应用》 2008年第2期24-26,共3页

本文给出了单容时滞系统的改进内模控制算法。改进之处,即在ITAE性能指标下确定λ参数值。然后,通过QXLPC-III过程控制实验装置和西门子S7-300控制器,用改进内模控制算法对锅炉液位进行控制,结果表明这种方法具有良好的控制效果。

关键词 时滞 改进内模控制 ITAE

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污水处理中溶解氧的部分内模控制

14

作者 王鹏 张井岗 张卫东 《化工自动化及仪表》 CAS 2013年第5期574-577,共4页

针对污水处理中的不确定参数和不稳定问题,采用改进的内模控制,对变参数活性污泥法污水处理系统的溶解氧浓度进行控制,并对控制器参数进行优化。仿真结果表明:该方法可以快速逼近溶解氧的给定值,并具有较强的抗扰性和鲁棒性。

关键词 活性污泥水处理系统 改进的内模控制 溶解氧浓度 优化

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基于内模控制的CCD像机消旋控制器 被引量：2

15

作者 王霆 李小鹏 +1 位作者 金晋 葛文奇 《吉林大学学报（信息科学版）》 CAS 2004年第6期598-602,共5页

针对CCD(ChargeCoupledDevices)像机消旋控制系统中存在的不规则干扰力矩和模型不确定性等问题,利用经典的滞后 超前校正无法得到满意的控制结果,提出采用改进的内模控制方法(IMC:InternalModelCon trol)。该方法既含有被控对象模型本... 针对CCD(ChargeCoupledDevices)像机消旋控制系统中存在的不规则干扰力矩和模型不确定性等问题,利用经典的滞后 超前校正无法得到满意的控制结果,提出采用改进的内模控制方法(IMC:InternalModelCon trol)。该方法既含有被控对象模型本身的闭环反馈形式,又加入了直接针对模型误差及外界干扰的滤波反馈。分别针对系统含有增益误差和极点误差的情况进行了仿真,两种系统输入阶跃信号仿真的结果表明:对于存在增益误差的系统,采用改进的IMC,系统的上升时间减小了一半,峰值减小了3%;对存在极点误差的系统,改进的IMC能很好地消除采用经典控制方法时系统存在的严重震荡问题。改进的IMC设计简便,为类似的控制问题提供了简单实用的控制方法。 展开更多

关键词 消旋控制系统 改进的内模控制 模型不确定性 不规则干扰力矩

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船舶航向内模控制方法 被引量：2

16

作者 马晨翔 耿涛 +2 位作者 车志宣 陈卫杰 吴爱平 《舰船科学技术》 北大核心 2023年第9期60-64,共5页

针对无人船传统航向控制方法中参数多,调参困难繁琐,且船舶在偏舵负载干扰下,航向稳定后存在稳态误差的问题,在二自由度控制方法的基础上,结合内模控制器,提出一种改进的二自由度内模直接控制方法,消除传统内模控制方法中的不稳定极点... 针对无人船传统航向控制方法中参数多,调参困难繁琐,且船舶在偏舵负载干扰下,航向稳定后存在稳态误差的问题,在二自由度控制方法的基础上,结合内模控制器,提出一种改进的二自由度内模直接控制方法,消除传统内模控制方法中的不稳定极点引起的静态误差,实现低精度模型的无静差航向控制,该方法不但减少控制器的可调参数,且整定容易。该控制结构将期望航向的跟踪性能与抗负载扰动性能解耦,单独设计调节。通过仿真,在有偏舵干扰时,与传统PID算法、传统内模控制器对比,该控制器在消除静态误差的基础上,具有超调量小,系统稳定更快的特点。 展开更多

关键词 无人船 航向控制 二自由度控制 改进的内模控制

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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

17

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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一种三自由度串级控制的仿真研究 被引量：2

18

作者 尹成强 王洪涛 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2012年第1期127-130,共4页

关于优化控制系统性能问题,由于控制系统中存在非线性滞后各种干扰因素,严重影响响应和稳定性。为实现在线独立调节副回路设定响应与扰动抑制响应,增强主回路的抗干扰能力,改善系统性能,提出一种新的三自由度串级控制方法。在副回路中... 关于优化控制系统性能问题,由于控制系统中存在非线性滞后各种干扰因素,严重影响响应和稳定性。为实现在线独立调节副回路设定响应与扰动抑制响应,增强主回路的抗干扰能力,改善系统性能,提出一种新的三自由度串级控制方法。在副回路中采用两自由度内模控制,主回路采用单位反馈控制结构,并根据闭环最优灵敏度函数方法确定主控制器,从而保证系统的整体性能。对各个控制器的解析建模设计,对每个控制器都可以进行单参数调节和优化,并对主回路和副回路存在的乘性不确定性进行仿真。仿真结果表明,新的控制方法具有较好的设定值跟踪性能和抗干扰能力,提高了系统的鲁棒稳定性。 展开更多

关键词 时滞系统 串级控制 改进的内模控制 三自由度

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