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双输入输出时滞过程解耦控制的解析设计 被引量：16
1
作者 刘涛 张卫东 欧林林 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期31-37,59,共8页
针对化工生产中常见的双输入输出时滞过程,基于标准内模控制结构提出了一种解析设计解耦控制器矩阵的新方法.其突出优点是能够使标称系统各路输出响应之间完全解耦,并且能够在线以单调的方式整定控制器参数来适应对象的未建模动态,从而... 针对化工生产中常见的双输入输出时滞过程,基于标准内模控制结构提出了一种解析设计解耦控制器矩阵的新方法.其突出优点是能够使标称系统各路输出响应之间完全解耦,并且能够在线以单调的方式整定控制器参数来适应对象的未建模动态,从而实现显著解耦调节.同时,对于实际中最常见的被控过程的加性和乘性不确定性,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,由此给出了基于谱半径判据的直观判定方法.最后,通过仿真实例验证了本文方法相对于近期其它方法的优越性. 展开更多
关键词 双输入输出过程 时滞 h2最优性能指标 鲁棒稳定性 单调整定
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多变量时滞过程的解耦控制设计 被引量：13
2
作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期881-889,共9页
针对化工生产中常见的多输入多输出时滞过程,基于单位反馈闭环控制结构提出一种新的解析设计解耦控制器矩阵的方法.其突出优点是克服现有的数值化求解方法的局限,能够实现标称系统输出响应之间的显著乃至完全解耦,并且能够在线以单调方... 针对化工生产中常见的多输入多输出时滞过程,基于单位反馈闭环控制结构提出一种新的解析设计解耦控制器矩阵的方法.其突出优点是克服现有的数值化求解方法的局限,能够实现标称系统输出响应之间的显著乃至完全解耦,并且能够在线以单调方式整定解耦控制器矩阵的可调参数来适应被控过程的未建模动态.同时,对于实际中常见的被控过程的加性和乘性不确定性,分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,从而给出在线整定解耦控制器矩阵的可调参数的规则.最后以仿真实例验证了本文方法的优越性. 展开更多
关键词 多输入多输出过程 时滞 解耦 h2最优性能指标 鲁棒稳定性
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一类开环不稳定串级控制系统的解析设计 被引量：10
3
作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2004年第8期872-876,884,共6页
针对化工过程中常见的一类开环不稳定串级控制系统,提出一种新的给定值响应和负载干扰响应解耦的控制结构,从而可分别对其进行在线调节和优化.采用内模控制理论,基于鲁棒H2最优性能指标解析地推导出给定值响应控制器和抑制负载干扰的内... 针对化工过程中常见的一类开环不稳定串级控制系统,提出一种新的给定值响应和负载干扰响应解耦的控制结构,从而可分别对其进行在线调节和优化.采用内模控制理论,基于鲁棒H2最优性能指标解析地推导出给定值响应控制器和抑制负载干扰的内外环扰动观测器,从而使控制系统时域响应指标可定量估计和整定.仿真实例验证了该控制结构的优越性. 展开更多
关键词 串级控制 h2最优性能指标 扰动观测器 鲁棒稳定性
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化工不稳定时滞过程鲁棒控制的解析设计 被引量：6
4
作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2005年第5期575-578,600,共5页
针对化工不稳定时滞过程,提出一种两自由度控制结构.首先基于鲁棒H2最优性能指标,设计给定值跟踪控制器;然后根据系统稳态运行时的抗负载干扰要求,在过程输入与输出端之间设计控制闭环,利用其反馈通道上的扰动观测器抑制负载干扰,通过... 针对化工不稳定时滞过程,提出一种两自由度控制结构.首先基于鲁棒H2最优性能指标,设计给定值跟踪控制器;然后根据系统稳态运行时的抗负载干扰要求,在过程输入与输出端之间设计控制闭环,利用其反馈通道上的扰动观测器抑制负载干扰,通过提出期望的闭环余灵敏度函数的方法,反向确定扰动观测器,同时给出了该控制闭环保证鲁棒稳定性的充要条件.仿真实例验证了该控制结构的优越性. 展开更多
关键词 不稳定过程 时滞 两自由度 h2最优性能指标 鲁棒稳定性
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双回路控制系统PI/PID控制器的解析设计 被引量：5
5
作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1152-1156,共5页
针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路... 针对化工双输入输出时滞过程,基于常用的双回路控制结构提出一种解析地设计PI/PID控制器的方法.根据鲁棒控制H2最优性能指标,提出实际期望实现的系统传函矩阵中的对角元.考虑到两个闭环之间的耦合作用,引入动态解调因子设计最优双回路控制器,采用数学有理逼近的方法得到其实际可执行的PI/PID形式.分析了控制系统保证鲁棒稳定性的充要条件,给出基于谱半径的稳定判据.通过仿真实例验证了文中方法相对于近期发展的数值化设计方法的优越性. 展开更多
关键词 双回路控制结构 双输入输出过程 时滞 h2最优性能指标 鲁棒稳定性
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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
6
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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串级时滞过程的解耦控制设计
7
作者 刘涛 张卫东 顾诞英 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期775-778,804,共5页
针对化工串级过程提出了两种新颖的两自由度解耦控制结构。基于鲁棒控制H2最优性能指标设计给定值响应控制器。根据系统运行抗负载干扰要求,在中间级可测量过程的输入和输出端之间设计抑制负载干扰信号的闭环,通过提出期望闭环余灵敏度... 针对化工串级过程提出了两种新颖的两自由度解耦控制结构。基于鲁棒控制H2最优性能指标设计给定值响应控制器。根据系统运行抗负载干扰要求,在中间级可测量过程的输入和输出端之间设计抑制负载干扰信号的闭环,通过提出期望闭环余灵敏度函数的方法来确定其反馈通道中的扰动观测器,同时给出了该闭环保证鲁棒稳定性的充要条件。最后通过实验显示了该方法相对于其它方法的优越性。 展开更多
关键词 串级控制 两自由度 解耦 h2最优性能指标
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解耦二自由度控制策略在过热汽温串级控制中的应用
8
作者 郝飞 谭文 刘吉臻 《现代电力》 2006年第2期56-59,共4页
在串级控制中,由于内环的抗干扰控制器和外环的跟踪设定点控制器存在着耦合关系,因此在设计过程中不能对它们进行单独地设计,在工程应用中,常常会因为一个控制器的设计不当,而导致系统的重复设计。本文针对这一问题,采用了一种基于内模... 在串级控制中,由于内环的抗干扰控制器和外环的跟踪设定点控制器存在着耦合关系,因此在设计过程中不能对它们进行单独地设计,在工程应用中,常常会因为一个控制器的设计不当,而导致系统的重复设计。本文针对这一问题,采用了一种基于内模控制原理的二自由度的控制结构,该设计方案可以将控制系统的设定点响应与内环的抗干扰作用解耦。结合H2范数的性能指标设计了与控制方案结构相对应的设定点跟踪控制器和内环抗干扰控制器,每个控制器都可以单独地进行参数调整。火电厂中过热汽温系统是一类大滞后、大惯性的控制问题,在实践中大都采用串级的控制方式。在本文中将解耦二自由度串级控制策略应用到过热汽温控制中。从仿真结果来看,无论是系统跟踪设定点能力还是系统的抗干扰能力都得到了很大的改善。 展开更多
关键词 过热汽温 h2最优性能指标 鲁棒稳定性 串级控制 二自由度
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