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基于Laguerre模型的数字电源预测控制器设计 预览
1
作者 吴嘉珉 程健 潘泽跃 《测控技术》 2019年第3期121-125,共5页
超导托卡马克装置中性束注入(EAST-NBI)系统是一种低压大电流开关电源(特种电源)。该系统非线性较强,增益较大,传统的比例积分微分(PID)控制系统稳定性和动态响应较差。应特种电源的控制要求,引入了一种新型的结合比例积分(PI)控制与基... 超导托卡马克装置中性束注入(EAST-NBI)系统是一种低压大电流开关电源(特种电源)。该系统非线性较强,增益较大,传统的比例积分微分(PID)控制系统稳定性和动态响应较差。应特种电源的控制要求,引入了一种新型的结合比例积分(PI)控制与基于Laguerre函数模型的预测控制算法。详细介绍了该算法的控制律、Matlab仿真以及可编程门阵列(FPGA)编程实现。经过Matlab仿真以及开关电源平台实验表明,该控制算法比传统PI控制具有更快的动态响应和更稳定的输出。 展开更多
关键词 数字电源 现场可编程门阵列(FPGA) Laguerre函数模型 预测PI控制
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基于隐式PIGPC的火电厂主汽温系统控制 被引量:1
2
作者 田中大 李树江 王艳红 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期445-452,共8页
针对火电厂主汽温控制系统具有的大惯性、大时滞等特性,提出一种基于隐式PIGPC的控献策略,在隐式GPC(generalized predictive control)的基础上进行改进.提出具有PI结构的隐式GPC算法(隐式PIGPCI,稳式PIGPc结合7PI控制与隐式GPC... 针对火电厂主汽温控制系统具有的大惯性、大时滞等特性,提出一种基于隐式PIGPC的控献策略,在隐式GPC(generalized predictive control)的基础上进行改进.提出具有PI结构的隐式GPC算法(隐式PIGPCI,稳式PIGPc结合7PI控制与隐式GPC的优点,即把PI的反馈结构与GPC的预潮功能结合起来,通过采用新的目标函数,获得具有PI结构的预测控翻算法.可以改善控制器烂能。同时对算法的稳定性进行了分析。仿真研究结果表明提出的方法在响应时间、超调、抗干扰等方面有着很好的控制效果。 展开更多
关键词 火电厂 主汽温系统 广义预测控制 PI控制 隐式PIGPC
风速影响下的风机变流器控制策略研究 预览
3
作者 李洁 刘岩 《自动化仪表》 CAS 2017年第4期93-95,共3页
风能是目前规模化开发利用的一种高效清洁的可再生能源。风力发电技术的研究备受关注,脉冲宽度调制(PWM)变流器控制研究已经成为当今风电研究领域的重要方向之一。为改善风力发电中风速变化对双馈风力异步发电机(DFIG)的影响,对风... 风能是目前规模化开发利用的一种高效清洁的可再生能源。风力发电技术的研究备受关注,脉冲宽度调制(PWM)变流器控制研究已经成为当今风电研究领域的重要方向之一。为改善风力发电中风速变化对双馈风力异步发电机(DFIG)的影响,对风机变流器的直接功率控制方法进行研究和改进,提出了一种基于Smith预估模型的自适应模糊PI控制策略。在经典PI控制策略的基础上,采用具有自学习、自整定功能的自适应模糊PI调节,引入Smith预估模型,利用PSCAD软件进行仿真,优化变流器的控制方法,解决系统的纯滞后问题,提高系统的稳定性。仿真结果表明,在风速波动的情况下,该方案能使DFIG稳定运行,提高了系统的鲁棒性。同时,其输出电能可以满足电网电能质量要求,实现风电并网。基于Smith预估模型的自适应模糊PI控制策略具有较高的可行性和优越性。 展开更多
关键词 新能源 风力发电 发电机 Smith预估模型 模糊自适应 PI控制
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基于预测PI的多变量控制在锅炉燃烧系统中的应用 预览
4
作者 张丙昌 任正云 陈安钢 《计算机测量与控制》 2017年第9期55-59,共5页
在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求;针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI... 在锅炉的燃烧控制系统中,燃烧对象是一个具有多变量、强耦合、强干扰、大滞后等特性的复杂过程系统,常规的PID控制无法满足实际需求;针对该问题,提出了将动态解耦方法与非线性最小二乘优化算法相结合,得到降阶模型,并运用预测PI控制算法进行控制研究;仿真结果表明:基于降阶模型的预测PI解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性,且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 动态解耦方法 非线性最小二乘优化算法 预测PI控制 鲁棒性
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基于预测PI的大干扰控制算法的研究与应用 预览
5
作者 余松声 任正云 《微型机与应用》 2016年第4期104-106,共3页
不可测量的大干扰广泛存在于过程工业中,采用常规控制策略难以对其进行很好的抑制。针对这种现象,以预测PI算法为主体,设计一种新型的快速抗大干扰控制算法。这种算法的主体思想是:当被控变量在期望的控制范围之内,预测PI控制算法可以... 不可测量的大干扰广泛存在于过程工业中,采用常规控制策略难以对其进行很好的抑制。针对这种现象,以预测PI算法为主体,设计一种新型的快速抗大干扰控制算法。这种算法的主体思想是:当被控变量在期望的控制范围之内,预测PI控制算法可以对其进行有效的控制,当被控变量超过期望的范围时,控制器输出增大或者减小到可容许的极限值。仿真和实际工业应用数据表明:对于复烤生产线中烤房温度这一具有大干扰的大惯性、大滞后过程,采用该算法可以有效提高调节速率、减少波动等问题,以保证控制品质和精度达到规定的工艺技术指标,满足了工艺的生产要求,提升了产品的质量,同时降低了返料的次数,节约了能耗。 展开更多
关键词 时滞 大干扰 预测PI控制 烤房温度 片烟含水率 片烟复烤机
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基于预测算法的永磁直线发电机直接功率控制 预览
6
作者 包广清 文景懿 +1 位作者 王晓兰 杨新华 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第2期91-95,共5页
针对一种自由活塞驱动的永磁直线发电机系统,提出基于磁链定向的直接功率控制,通过预测无差拍算法控制发电机电流与反电势保持同相,实现了发电机单位功率因数控制,达到获取发电机最大有功功率的目的.同时,为了提高发电机侧整流器输出电... 针对一种自由活塞驱动的永磁直线发电机系统,提出基于磁链定向的直接功率控制,通过预测无差拍算法控制发电机电流与反电势保持同相,实现了发电机单位功率因数控制,达到获取发电机最大有功功率的目的.同时,为了提高发电机侧整流器输出电压的稳定性和控制精度,在直流电压闭环中引入模糊PI策略.通过仿真实验验证系统控制策略的可行性和有效性. 展开更多
关键词 永磁直线发电机 功率因数 预测算法 模糊PI控制 直接功率控制
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基于预测PI的大棚温湿度先进控制 被引量:4
7
作者 谭志君 任正云 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第3期495-500,共6页
在温室大棚温湿度控制系统中存在大量的干扰,并且其中的过程对象温度与湿度均为强耦合和大滞后过程。简单的单输入单输出控制策略以及传统的PID控制算法在控制智能温室大棚控制系统中的大滞后过程时常常会有振荡和超调等现象,并且鲁棒... 在温室大棚温湿度控制系统中存在大量的干扰,并且其中的过程对象温度与湿度均为强耦合和大滞后过程。简单的单输入单输出控制策略以及传统的PID控制算法在控制智能温室大棚控制系统中的大滞后过程时常常会有振荡和超调等现象,并且鲁棒性不佳。将传统的解耦控制系统加以改进,并将预测PI算法结合到此控制策略中进行理论研究和在线仿真,得到的良好仿真结果表明基于预测PI的解耦控制策略具有良好的稳定性和鲁棒性且抗干扰能力强,具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 预测PI算法 解耦控制 PID 鲁棒性
非最小相位水轮机系统的预测PI控制 预览 被引量:1
8
作者 韩光信 乔元静 刘艳玲 《吉林化工学院学报》 CAS 2014年第5期66-68,共3页
在实际应用中,非最小相位系统的负调会严重影响系统的平稳运行.本文利用简单易行且具有估计功能的预测PI控制来协调此类系统负调和调节时间相互制约的矛盾,针对不同工况的仿真实验表明该控制策略在保证调节时间基本一致的前提下,能够同... 在实际应用中,非最小相位系统的负调会严重影响系统的平稳运行.本文利用简单易行且具有估计功能的预测PI控制来协调此类系统负调和调节时间相互制约的矛盾,针对不同工况的仿真实验表明该控制策略在保证调节时间基本一致的前提下,能够同时减小负调和超调,而且具有良好的鲁棒性能. 展开更多
关键词 非最小相位 负调 预测PI控制
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基于Laguerre模型的过热汽温自适应预测PI控制系统 被引量:21
9
作者 姚伟 孙海顺 +1 位作者 文劲宇 程时杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第5期 119-125,共7页
针对火电厂锅炉过热汽温控制的特点,设计1种基于Laguerre模型的自适应预测PI控制器。该预测控制器采用对时延具有良好逼近能力的正交Laguerre函数模型作为预测模型,利用带遗忘因子的最小二乘法在线辨识Laguerre预测模型的系数,以提高系... 针对火电厂锅炉过热汽温控制的特点,设计1种基于Laguerre模型的自适应预测PI控制器。该预测控制器采用对时延具有良好逼近能力的正交Laguerre函数模型作为预测模型,利用带遗忘因子的最小二乘法在线辨识Laguerre预测模型的系数,以提高系统适应工况变化的能力;滚动优化指标采用比例积分型结构,以提高系统的快速性和鲁棒性。通过对具有严重参数不确定性、扰动以及大迟滞的电厂过热汽温被控对象进行仿真研究,结果表明该方法能够很好地适应对象特性的变化,且控制系统的性能比常规串级控制系统有较大提高。 展开更多
关键词 Laguerre模型 过热汽温 自适应控制 预测PI控制 最小二乘法
预测PI控制系统的根轨迹分析 预览
10
作者 董宇 《计算技术与自动化》 2007年第3期 70-73,共4页
研究预测PI控制器的根轨迹。根据根轨迹的性质,当存在模型失配时,较小的期望闭环时间常数将导致控制器的输出产生振铃现象。可以通过增大期望闭环时间常数来消除振铃现象。此外,通过根轨迹法,推导出存在增益失配时,预测PI控制系统的稳... 研究预测PI控制器的根轨迹。根据根轨迹的性质,当存在模型失配时,较小的期望闭环时间常数将导致控制器的输出产生振铃现象。可以通过增大期望闭环时间常数来消除振铃现象。此外,通过根轨迹法,推导出存在增益失配时,预测PI控制系统的稳定性判据。根据稳定性判据,当期望闭环时间常数增大时,增益稳定区间随之而增大;当模型时滞增大时,增益稳定区间随之而减小。数值仿真结果验证了上述结论。 展开更多
关键词 根轨迹 预测PI控制 稳定性 时滞
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一种具有PI结构的时滞系统APFC控制 预览 被引量:1
11
作者 刘福才 梁晓明 孙立萍 《控制工程》 CSCD 2006年第6期 563-566,共4页
提出了一种具有PI结构的时滞系统自适应预测函数控制(APFC),该算法通过在性能指标函数中引入预测输出误差和预测输出增量误差,使最终形成的控制器具有比例-积分(PI)结构。结合了预测控制具有较好的处理时滞、快速跟踪和PID调节器... 提出了一种具有PI结构的时滞系统自适应预测函数控制(APFC),该算法通过在性能指标函数中引入预测输出误差和预测输出增量误差,使最终形成的控制器具有比例-积分(PI)结构。结合了预测控制具有较好的处理时滞、快速跟踪和PID调节器抗干扰性强、鲁棒性强的优点,并且模型参数是通过带遗忘因子的递推最小二乘算法在线辨识得到。在具有时滞的工业过程数学模型上进行仿真研究,结果表明,该算法具有较好的跟踪效果、抗干扰能力和鲁棒性。 展开更多
关键词 时滞系统 预测函数控制 比例积分结构 自适应控制
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纯滞后过程控制算法的研究 预览 被引量:7
12
作者 崔栋刚 张彦斌 苏彦民 《控制工程》 CSCD 2005年第4期 368-369,388,共3页
介绍了工业过程控制中PI控制算法、Smith预估控制算法和采样PI控制算法.给出了采样PI控制算法及控制原理,分析了控制器参数对控制性能的影响,给出了控制器参数选择的方法.并利用Matlab选取典型一阶纯滞后对象,在控制对象纯滞后时间和增... 介绍了工业过程控制中PI控制算法、Smith预估控制算法和采样PI控制算法.给出了采样PI控制算法及控制原理,分析了控制器参数对控制性能的影响,给出了控制器参数选择的方法.并利用Matlab选取典型一阶纯滞后对象,在控制对象纯滞后时间和增益改变时进行了动态仿真.仿真结果表明,采样PI控制和Smith预估控制具有较强的鲁棒性,而且算法简单、容易实现,所以更适用具有纯滞后的工业过程控制. 展开更多
关键词 纯滞后 PI控制 SMITH预估控制 采样PI控制 仿真
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基于切换控制的均匀液位控制 被引量:8
13
作者 楚云飞 徐文立 +1 位作者 王峻 万维汉 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期107-110,共4页
过程工业中常常提出均匀液位控制问题,即在保证液位不出界的前提下,使输出流量尽可能平缓.对于此类受限控制问题,模型预测控制可以取得满意效果,但在线优化的复杂性又阻碍了算法在实际中的推广.基于模型预测控制,提出了一种通过调整预... 过程工业中常常提出均匀液位控制问题,即在保证液位不出界的前提下,使输出流量尽可能平缓.对于此类受限控制问题,模型预测控制可以取得满意效果,但在线优化的复杂性又阻碍了算法在实际中的推广.基于模型预测控制,提出了一种通过调整预测时间域长度来处理液位约束的方法,加上对未知扰动的估计算法,最终推出切换PI控制律.该方法既简化了在线优化过程,又增强了对随机扰动的适应性,已成功地应用于甘肃金川集团公司6 kt磨浮系统中. 展开更多
关键词 自动控制 均匀液位控制 模型预测控制 受限控制 切换控制 PI控制 磨矿系统
长时滞网络控制系统的Smith预估模糊PI控制器的设计 预览 被引量:3
14
作者 陈惠英 管秋 王万良 《浙江工业大学学报》 CAS 2005年第4期 418-420,479,共4页
随着控制系统规模的不断扩大,控制网络的应用越来越广泛,由此产生了网络控制系统.在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免的使系统中存在网络所诱导的时延,它是导致系统性能下降甚至不稳定的一个潜在因素.针对网络所诱导的长时延,... 随着控制系统规模的不断扩大,控制网络的应用越来越广泛,由此产生了网络控制系统.在网络控制系统中由于网络带宽的限制,不可避免的使系统中存在网络所诱导的时延,它是导致系统性能下降甚至不稳定的一个潜在因素.针对网络所诱导的长时延,将Smith预估器应用到网络控制系统中,并通过与模糊PI控制方法相结合,构成Smith预估模糊PI控制器,设计出的控制器使闭环系统具有较好的性能和稳定性,并对于模型失配的情况具有较高的鲁棒性.仿真结果表明了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 网络控制系统 SMITH预估控制 模糊PI控制 网络诱导的时延
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几种常用时延过程控制算法的比较与分析 预览
15
作者 朱海荣 姬文亮 马聪 《南通大学学报:自然科学版》 CAS 2005年第4期 45-49,共5页
文章介绍了常规PID控制、预测控制、模糊控制、Fuzzy-PID这4种不同控制算法的原理,并对它们的特点进行了分析与比较.通过仿真,比较这几种控制算法的控制效果发现:对大时延对象,常规的PID控制容易产生较大的超调,模糊控制器易产生振荡,而... 文章介绍了常规PID控制、预测控制、模糊控制、Fuzzy-PID这4种不同控制算法的原理,并对它们的特点进行了分析与比较.通过仿真,比较这几种控制算法的控制效果发现:对大时延对象,常规的PID控制容易产生较大的超调,模糊控制器易产生振荡,而Fuzzy-PID控制算法和带预测功能的预测PI控制算法具有较好的性能.试验结果还表明,Fuzzy-PID和预测PI控制算法不仅产生超调小,而且具有较高的稳态控制精度,可广泛应用于工业现场大时延系统. 展开更多
关键词 PID 预测PI 模糊控制 Fuzzy—PID 大时延过程
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几种特殊动态特性对象的预测PI控制 预览 被引量:16
16
作者 任正云 邵惠鹤 张立群 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期 615-619,共5页
提出了基于一阶加纯滞后、二阶非振荡及振荡加纯滞后、反向特性加纯滞后和积分特性加纯滞后对象的预测PI控制器的结构形式.这种预测PI控制器既具有PI控制器的功能,又具有预测功能,特别适合大纯滞后系统的控制,而且结构简单,可调参数少,... 提出了基于一阶加纯滞后、二阶非振荡及振荡加纯滞后、反向特性加纯滞后和积分特性加纯滞后对象的预测PI控制器的结构形式.这种预测PI控制器既具有PI控制器的功能,又具有预测功能,特别适合大纯滞后系统的控制,而且结构简单,可调参数少,参数的调节方便、直观.通过几种实际对象的模型仿真表明:在干扰、噪音存在和模型失配的情况下,预测PI控制器仍然具有良好的控制性能,是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器. 展开更多
关键词 大纯滞后 对象 PI控制器 控制性能 模型仿真 噪音 系统 振荡
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基于输出预报的PI控制方法及在纸页定量控制中的应用 预览
17
作者 郑恩让 张玲 戴庆瑜 《西北轻工业学院学报》 2002年第5期 59-62,共4页
通过分析抄纸过程定量控制系统具有大滞后,非线性,时变的特点,采用实验法建立了系统数学模型。利用一种输出预报的PI控制方法。对某1760纸机实施实时控制,经实际运行表明,输出预报的PI控制方法能有效克服纯滞后对系统的影响,具有... 通过分析抄纸过程定量控制系统具有大滞后,非线性,时变的特点,采用实验法建立了系统数学模型。利用一种输出预报的PI控制方法。对某1760纸机实施实时控制,经实际运行表明,输出预报的PI控制方法能有效克服纯滞后对系统的影响,具有较好的鲁棒性。 展开更多
关键词 PI控制方法 纸页定量控制 应用 预报 造纸 纸机
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一种悬臂板预测控制策略 预览
18
作者 郭戈 柴天佑 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第12期 80-84,共5页
现有悬臂梁压电控制系统的检测信号处理过程和控制器计算过程非常复杂,控制精度较低,而且不便于实现.该文提出了一种简单的悬臂板压电智能结构控制策略.利用光学系统作为悬臂板形变的测量系统,取代了已有的方法中根据压电片的压电效应... 现有悬臂梁压电控制系统的检测信号处理过程和控制器计算过程非常复杂,控制精度较低,而且不便于实现.该文提出了一种简单的悬臂板压电智能结构控制策略.利用光学系统作为悬臂板形变的测量系统,取代了已有的方法中根据压电片的压电效应和其它辅助数学工具对悬臂板形变的检测和数学计算.并利用PID控制和预测控制相结合的思想设计了一种有限步超前PI控制器.从而大大减小了控制过程中的运算量,提高了系统的精度和可靠性,使控制策略的可实现性得到明显的改善.实验表明该方法具有很高的应用价值. 展开更多
关键词 悬臂板 预测控制策略 压电控制系统 智能化结构 光学系统
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具有比例积分结构的模型算法自适应控制器 预览
19
作者 彭辉 《中南工业大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第2期 209-211,共3页
通过构造新型目标函数,并且采用加权预测控制律代替一步预测控制量,得出了一种具有比例加积分结构的自适应模型算法加权控制器,该控制器能实现无偏差跟踪参考输入轨迹,仿真结果表明,对于时变对象,新算法自控制比基本型模型算法控... 通过构造新型目标函数,并且采用加权预测控制律代替一步预测控制量,得出了一种具有比例加积分结构的自适应模型算法加权控制器,该控制器能实现无偏差跟踪参考输入轨迹,仿真结果表明,对于时变对象,新算法自控制比基本型模型算法控制具有更强的鲁棒性。 展开更多
关键词 模型算法控制 PI控制 自适应控制器 比例积分
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Multivariable PI Type Generalized Predictive Control 预览 被引量:2
20
作者 Chen, Zengqiang Zhao, Tianhang Yuan, Zhuzhi 《系统工程与电子技术:英文版》 SCIE EI CSCD 1998年第2期8-13,共6页
关键词 PREDICTIVE CONTROL SELF-TUNING CONTROL MULTIVARIABLE CONTROL PI CONTROL
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