改进的模糊内模控制在时滞系统中的应用

合集下载

时滞系统的内模控制设计及应用

定义 IM C 控制器为, GIM C ( s) = G~ -P 1 ( s ) f ( s),
其中: f =
1 (1+
器, 为滤波器常数, 是内模控制仅有
的设计参数; 指数 n应选择得足够大, 以保证 GIM C 是可以实现的。由图 1得反馈控制器与内模控制器的关系:
作者简介: 罗耿 ( 1981 - ), 男, 工程师, 主要研究方向: 检测技术与自动化装置。收稿日期: 2008- 06- 21( 8275)
文章编号: 1671- 1041( 2008) 06- 0060- 03
时滞系统的内模控制设计及应用
卢丽丽, 金秀章, 李向菊, 郭会霞
(华北电力大学控制科学与控制工程学院, 保定 071003)
内模控制器的设计通常采用以下步骤 [ 3] :
( 1) 模型分解
G~ P ( s ) = G~ P + ( s ) G~ P- ( s) 式中, G~ P+ ( s) 包含所有的时滞和右半平面零点。G~ P- ( s) 是具有最小相位特征的传递函数。 ( 2) IM C控制器设计
在设计控制器时 , 需在最小相位的G~ P- ( s) 上增加滤波器, 以确保系统的稳定性和鲁棒性。
得一阶加滞后过程的一阶 P ade近似的 IM C-P ID 控制器参数整
定公式如下:
Tf = 2(
+
), KC =
2 K
+ (
T+
Tf ),
Ti =
2 + T - Tf, Td =
2(
2
T
- Tf
+ T - Tf )
( 6)
3. 2 二阶加滞后过程的 IM C - PID 控制器设计

模糊预测控制在时滞系统中的应用

Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｓｐｐｒｐｅｅｔｕｚ — ｒｄｃｉｏｔｏｌｒｗｈｃｓｓｔｅｐｅｉｔｏｔｕｓｔｅｆｅｂｃｉｎ１Ｔｈｉｕａｉｎｉａｅｒｓｎｓａｆｚｙｐｅｉｔｖｅｃｎｒｌｉｈｕｅｈｒｄｃｕｐｔａｈｅｄａｋｓｇａ．ｅｓｍｌｔｅｏｒｓｌｈｗｈｔｔｉｏｔｏｅｈｏｅｒａｅｉｅａｎａｒｆｒｂｅｆａｕｅ．ｅｕｔｓｏｔａｈｓｃｎｒｌｍｔｄｄｃｅｓｓｔｍｅｄｌｙａｄｈｓｐｅｅａｌｅｔｒｓｓＫｅｗｏｄ：ｔ — ｅａ；ｕｚｏｔｏ；ｒｄｃｉｅｃｎｏｙｒｓｉｍｅｄｌｙＦｚｙｃｎｒｌＰｅｉｔｏｔｌｖｒ
型和实际的不一致常常导致效果很差。在此基础上，借
助Ｓｍｉｈ预估控制的思想，将对象分为不含时滞环节和ｔ
纯时滞环节，控制器只控制不含时滞的环节，系统反馈值能够对控制器的作用立即有所反应，相当于消除了时滞。这种方法的关键是得到不含时滞环节对控制量的反应值，而这个值在控制量输出后的时间后产生，我们用控制量在时间内的变化量和反馈值的导数通过模糊预测就可以得到这个反应值，再输入控制器，就可以进行无时滞的控制了。虽然时滞仍然存在，但由于处于控制闭环回路之外，只能使对象输出值在时间轴上延后一
维普资讯
《动技与用２０年６第３自化术应》０７第２卷期
控制理论与应用

基于PAC的时滞系统二自由度模糊内模控制的开题报告

基于PAC的时滞系统二自由度模糊内模控制的开题
报告
一、研究背景
随着现代科学技术的快速发展，控制系统的研究也不断深入。

时滞系统是一种重要的控制对象，它具有时间上的滞后特性，会对系统的稳定性和性能产生影响。

因此，对时滞系统的研究一直是控制领域的热点之一。

近年来，随着模糊控制理论的不断发展，其已被广泛应用于各类控制系统中。

在时滞系统控制中，常使用内模控制策略进行处理，它可以通过有效的状态反馈来控制时滞系统的动态特性。

二自由度控制结构是一种常用的内模控制策略，通过控制器的参数设计和系统参数的匹配，可以实现对时滞系统的稳定和性能指标的优化。

二、研究目的
本研究旨在探究基于PAC的时滞系统二自由度模糊内模控制方法，提出一种高效、有效的时滞系统控制方案，优化系统的稳定性和控制性能。

三、研究内容
1.时滞系统的特性分析及控制方法研究
2.模糊控制理论的原理及应用
3.内模控制方法的原理及应用
4.二自由度控制结构的设计方法
5.基于PAC的时滞系统二自由度模糊内模控制策略的研究和仿真分析
四、研究意义
本研究提出的基于PAC的时滞系统二自由度模糊内模控制策略，可以提高时滞系统的稳定性、响应速度以及控制精度。

同时，该控制策略还可以减少系统的计算复杂度，提高系统的实际应用性能。

因此，该研究对于推动时滞系统的控制理论以及相关应用有着重要的意义。

模糊内模PID控制及应用

可见，当Ｇ（ｓ）可倒时，（）能克服外界扰动。 ② 当Ｒ（Ｓ）≠０、Ｄ（ｓ）＝０时，Ｙ（５）＝Ｒ（Ｓ）。可见，ｃｃ（ｓ）是Ｙ（ｓ）跟踪Ｒ（ｓ）的理想控制器。１．２实际的内模控制器
江苏省南通市应用科技计划基金资助项目（编号：Ｋ２００８００７）。修改稿收到日期：２０１ｌ一０３—２２。第一作者陆平（１９７２一），男，２００４年毕业于南京理工大学自动化系获硕士学位，讲师；主要从事智能控制技术的研究。
理想的内模控制器是在“模型没有误差且可倒 ” 的情况下得到的。在实际工作中，模型与各种不同工况下的实际过程总会存在误差，且ｅ（ｓ）有时不可倒。因此，实际的内模控制器必须在理想控制器的基础上
５０
ＰＲｏＣＥＳＳＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＡＴＩＯＮＶｏＬ３３Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ２０１２
理想的内模控制器主要考虑以下两种情况。
① 当Ｒ（Ｓ）＝０、Ｄ（Ｓ）≠０时，若模型正确，即
Ｇ（）＝Ｇ（），要使Ｙ（）＝０，必须有：
１
Ｇ（ｓ）＝＿一ＧＰ（Ｓ）
（１）
内模控制在结构上与Ｓｍｉｔｈ预估补偿很相似，它有一个被称为内模的过程模型，控制器的设计可由过程模型直接求取。
得系统的控制变得非常困难。多年来，不少学者对
时滞系统的控制方法进行了研究，如模糊ＰＩＤ控制、神经网络控制、预测控制、Ｓｍｉｔｈ预估控制』、内模控制等。这些方法已经大部分应用到工业生产过程中，并取得了一定的经济效益。对于被控对象含有非线性环节的情况，有人提出了在线辨识的方法，但目前的研究大多仍停留在仿真阶段。针对非线性时滞系统，本文采用模糊内模ＰＩＤ控制方法进行控制，并将这种方法运用到ＪＸ．３００ＸＤＣＳ温度系统中。运行结果证明了该方法的可行性。

基于内模控制的PID控制器在大时滞过程中的应用研究

基于内模控制的PID 控制器在大时滞过程中的应用研究陶睿，肖术骏，王秀，朱学峰（华南理工大学自动化科学与工程学院，广州，510640）摘要：基于内模控制的PID 控制器，只有一个可调参数，且该参数直接与系统的闭环响应速度和回路的鲁棒性有关，克服了常规PID 控制参数整定复杂的缺点，易于为工程技术人员所掌握。

城市供水出水浊度过程是一个大惯性、大时滞、非线性、时变以及随机干扰多的难控对象。

而把IMC-PID 控制器应用在该对象上，仿真结果表明可以取得较理想的控制效果。

关键字：浊度控制; 大时滞过程; 内模控制; PID 控制; 中图分类号：TP273The Study on PID Controller Based on Internal Model Control in the Applications of LargeTime Delay SystemTAO Rui, XIAO Shujun, WANG Xiu, ZHU Xuefeng(S outh China University of Technology, College of Automation Science and Engineering,Guangzhou, Guangdong, 510640)Abstract: PID controller which based on internal model control can set the system using only one adjustable parameter. And the parameter direct related to the response speed of closed loop and the robustness of loop. It is better to conventional PID controller in noise immunity and complexity.The MIC-PID controller can greatly improve the control results and be easy to control by the engineers and technicians. The turbidity control system of municipal water supply system is a non-linear and time-variant process with a large time constant and large dead time ，which is always difficult to control. When adding the MIC-PID controller to it can obtain a better control effect.Key words: Turbidity control; Large time delay system; Internal model control; PID controller;1 引言在现代工业过程的控制中，PID 控制算法的到了广泛的应用。

模糊内模PID控制及应用

模糊内模PID控制及应用
陆平;赵捷;郭鹏
【期刊名称】《自动化仪表》
【年(卷),期】2012(033)003
【摘要】工业控制系统经常存在时滞现象,且含有一定程度的非线性环节,采用常规控制方法很难满足控制要求.内模控制对时滞系统具有较好的控制作用.当内模与系统实际模型相差较大时,控制效果将会下降.根据影响系统参数的主要因素,预先确定在不同条件下系统的传递函数.当系统运行时,借助模糊控制理论,直接调用相应的系统参数,并采用内模PID进行控制.实际应用表明,该方法具有很好的控制效果.【总页数】3页(P50-52)
【作者】陆平;赵捷;郭鹏
【作者单位】南通大学电气工程学院, 江苏南通226019;中国农业大学水利与土木工程学院,北京100083;南通大学电气工程学院,江苏南通226019
【正文语种】中文
【中图分类】TP273+.4
【相关文献】
1.高频开关电源模糊内模PID控制器设计 [J], 孙曙光;林雪松;杜太行;王秋萌;牛丽丽
2.二阶时滞工业系统的自调整模糊内模PID控制 [J], 曹晓玲;尹二新;刘锁清
3.液位控制的模糊内模PID控制器设计 [J], 马永刚;张洪青;张红莲
4.模糊内模PID控制在湿法脱硫系统中的应用 [J], 翟奕博;刘锁清;李军红
5.基于遗传算法的模糊内模PID控制器优化 [J], 余哲;王志国;刘飞
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

时滞系统的控制方法研究

下面再来分析调节通道有纯滞后的情况，系统方框图如图卜４所示：
图１－４对象调节通道含有纯滞后的闭环系统
同理可以得到：
Ｃ（ｓ）一Ｇ。（ｓ）Ｇ。（５）ｅ１Ｒ（ｓ）１＋Ｇ。（ｓ）Ｇ。（ｓ）日０弦一
∽ 即Ｄ
Ｃ（引一
Ｇ。（ｓ）
三（ｓ）１＋Ｇｃ（Ｊ）Ｇ。（ｓ）Ⅳ（ｓ）Ｐ１
∽扣动
它们的特征方程式都可以表示为：
ｌ＋Ｇｃ（ｓ）Ｇ。（５）日（５）Ｐ一＝０
（１－２—６）
３．反馈通道有纯滞后
此外若仅反馈通道中测量元件Ｈ（ｓ）具有纯滞后，此时闭环传递函数为：
皇盟：鱼！！狂盟
Ｒ（５）１＋Ｇ。（５）Ｇ０（ｓ）Ｈ（ｓ）ｅ１
（卜２—７）
Ｃ（ｓ）
Ｇ。（ｓ）
Ｌ（ｓ）ｌ＋Ｇ。Ｏ）Ｇ。（ｓ）日（ｓ弦１
（１－２—８）
其特征方程式的形式与式（１－２—６）相同。
后和控制存在滞后的时滞系统的变结构控制。仿真研究均说明了所设计的模糊自
适应控制算法和变结构控制算法的有效性。最后论文讨论了电厂锅炉过热汽温的模糊控制系统，并设计了其硬件电路实现图。
关键词：纯滞后模糊控制变结构控制锅炉
塑更查兰堡主兰堡笙茎
Ａｂｓｔｒａｅｔ
Ｔｉｍｅ－ｄｅｌａｙｓｙｓｔｅｍｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｉｅｌｄｆｏｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｏｒｙ．
Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｖａｒｉａｂｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｉｍｅ－ｄｅｌａｙｓｙｓｔｅｍｉｓ
ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｔｉｍｅ—ｄｅｌａｙｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ．

模糊预测控制在非线性时滞系统中的应用

第１５卷
第２期
哈尔滨理工大学学报
ＪＵＲＮＡＯＬＯＦＨＡＲＢＮＩＵＮＩＥＲＩＣＩＮＣＶＳＴＹＯＦＳＥＥＡＮＤＴＣＥＨＮＯＧＯＬＹ
Ｖ０．１Ｎｏ２１５．Ａｐｒ０１ｃｏｌｆｕｏｔｎＨａｉｎｖｒｔｆｃｎｅａｄＴｃｎｌｙａｂｎ１０８ＣｉａＳｈｏｏＡｔｉ，ｒｎＵｉｅｉｏＳｉｃｎｅｈｏｏ，Ｈｒｉ５００，ｈｎ）ｍａｏｂｓｙｅｇ
ＡｂｔａｔＴｓｔｅｉｏｕｅｎｔｒｂｅｆｎｎｌｎａｎｉ．ｅａｓｒｃ：ｈｉｈｓｓｆｃｓｓｏｗｏｐｏｌｍｓｏｏ —ｉｅｒａｄｔｍｅｄｌｙ，ｍａｅｈｏｉａｉｎｏｕｚｋｓｔｅｃｍｂｎｔｏｆｆｚｙｃｎｒｌａｄｐｅｉｔｖｏｔｏ，ｃｍｂｎｄｗｉｈｔｅａａｔｇｈｔｕｃｒａｎｉｓｃｕｅｙｔｍｅｄｌｙ，ｍｏｅｓｏｔｏｎｒｄｃｉｅｃｎｒｌｏｉｅｔｈｄｖｎａｅｔａｎｅｔｉｔａｓｄｂｉ — ｅａｅｄｌｍｉ－
基于线性系统建模的预测控制应用于非线性时滞系统控制中．
关键词： — ＴＳ模型；态矩阵算法；非线性时滞动
中图分类号：Ｐ７Ｔ２３文献标志码：Ａ文章编号：０７２８（０００ — ０４０１０ — ６３２１）２０２ — ４
Ｋｅｒｓ：Ｓｍｏｅ；ｄｎｍｉｎｔｉｏｔｏ；ｎｎｌｎａｉ — ｅａｙｗｏｄＴ— ｄｌｙａｃａａｒｘｃｎｒｌｏ —ｉｅｒｔｍｅｄｌｙ

时滞系统的模糊控制方案研究

（3）通过调整参数进行仿真，比较各种复合控制的控制效果，得出最令人满意且结构简单的控制方法。
关键词：纯滞后；PID；模糊控制；Smith预估
ABSTRACT
The pure lag system is a kind of system which is often seen in indusrial production. For its time-delay action to the output of control value,the control value cannot be reflected on the controlled object. Therefore, some control properties of the control system become worse,resulting in a damage to the maxmum deviation,steady-state errors and stability of the system.
Smith控制是一种针对大时滞系统很有效的控制方法，然而Smith控制是基于模型的控制方法，对精确数学模型依赖程度很高。但实际运用中存在各种扰动，不可能得到绝对精确的数学模型。因此微小的参数误差或者分布参数都可能导致系统的不稳定。
为了提高Smith控制的鲁棒性，一些学者提出了鲁棒参数整定的方法，针对PID控制的传统Smith控制；另一些学者提出基于模糊PID的Smith预估控制，但缺乏理论解析分析。
By adjusting the parameters, simulations ofthe control effect of the composite controlare compared toobtain the most satisfactory simple structure and control methods.

基一模糊控制的时滞系统控制研究

Classified Index: CODE: 10075 U.D.C: NO:033730A Dissertation for the Degree of M. EngineeringResearches on Time-delay Systems Based on Fuzzy ControlCandidate:Kou YanjieSupervisor:Associate Prof. Zong XiaopingSpecialty:Comm. &Info. SystemAcademic Degree Applied for:Master of EngineeringUniversity:Hebei UniversityDate of Oral Examination:June，2006摘要摘要时滞系统的控制是控制理论应用的一个重要领域，为了提高常规时滞控制系统的鲁棒性能，本论文针对纯滞后这一特殊工业过程，提出了以模糊控制技术为核心的几种有效的智能控制方法，并将其成功地用于滞后系统中。

论文分析了滞后环节对系统性能的影响，讨论了几种常规控制方法，说明了常规控制方法对滞后系统的控制性能较差。

论文利用模糊控制不依赖于对象模型、鲁棒性强等特点，将模糊控制用于纯滞后系统的控制。

首先，提出了一种基于遗传算法的模糊控制器优化设计与仿真分析的实现方法。

介绍遗传算法的基本原理及实现步骤，并运用于模糊控制器的参数寻优中，对模糊控制器中的量化因子和比例因子进行编码，确定适应度函数，在选择、交叉、变异的进化过程中获得全局最优点，改善模糊控制性能。

其次，Smith控制是基于模型的补偿控制，但其对参数变化较为敏感。

模糊控制无需对象精确数学模型，但是直接应用于大滞后系统较为困难。

因此本文将模糊控制与Smith控制相结合，设计了一种针对大纯滞后系统的模糊Smith控制算法。

最后，论文针对普通模糊控制器控制规则一旦确定不可修改的缺点，给出了一种控制规则自调整的模糊控制器。

大时滞系统自适应模糊Smith控制

１引言
时滞系统特别是一些大滞后系统是工业控制中公认的难题之一，对具有大滞后的系统，ｍｔＳｉｈ预估控制是常被采用
一
ＴＥＨＮ的控制规则，不便于控制参数的学习和调整，乏自缺
ｆｚｏｔ１ａｄｕｉｚｓｓｌ—ａａｔｅｍｔｏｎａａｅｒｏｚｙｃｎｒｌｎ—ｌｅＮｍｅ，ａｊｓｎｕｙｃｎｏ．ｎｔｉｅｚｒｌｅｆｄｐｖｅｈｄｔｔｅｐｒｍｔｓｆｕｚｏｔｌｒｏｉｏｕｅｆｏｅｉ．ａｌｄｕｔｇｎｙｉ
ＺａｇＰｉｇ一，ＹｕｎＭｉｇ—ｚｅｈｎｎａｎｈ，ＷａｇＨｏｇｎｎ
（．ｈｎａｇＩｓｔｔｏｕｏａｉ，ｈｎａｇＬａｎｎ１０，ｈａ１ＳｅｙｎｔｕｅｆｔｔｎＳｅｙｎｉｉｇ１０Ｃｉ；ｎｉＡｍｏｏ１６ｎ
ｐａｅ．Ｃｎｅｕｎｌ，ｋｇｔｅｃｎｒｌｒｉｔｅｄｖｒｉｃｔｎｏｈｅｔｈｒｃｒｔ．Ｓｍｌｉｈｗｈｔｈｈｓｓｏｓｑｅｔｍａｉｈｏｔｌｔｈｉｓｉｉｆｊａａｔｉｉｉｕａｏｓｏｓｔａｔｅｙｎｏｅｆｅｆａｏｏｅｃｅｓｃｔｎ
ｐｅｅｔｄｍｅｈｄｃｎｅｆｃｉｅｙｏｅｃｍｅｌｔｔｎｆｃｍｍｏｕｚｏｔｌａｇｒｔｍｎｔｆｔｇｌｎｉｒｓｎｅｔｏａｆｅｔｌｖｒｏｉａｉｓｏｏｖｍｉｏｎｆｚｙｃｎｒｌｏｈｏｔｎｏｇｔｍｅ— ｄｌｙｏｉｉｉｅａｓｓｅａｄｇｎｒｌＳｔｌｏｔｍｄｐｎｉｇｏｒｃｓｏｄｌｅｃｓｉｅｙｙｔｍｎｅｅａｍｉａｇｒｈｅｅｄｎｎｐｅｉｉｎｍｏｅｘｅｓｖｌ．Ａｔｈａｉ，ｔｅｓｌｈｉｅｓｍｅｔｔｍｅｈｅｆ—ａａｔｅｄｐｉｖｆｚｙＳｔｏｔｌａｇｒｈｈｓｓｒｎｏｕｔｅｓａｄｂｔｒｃｎｒｌｐｒｏｍａｃ．ｕｚｍｉｃｎｒｌｏｔｍａｔｏｇｒｂｓｓｎｅｔｏｔｅｆｒｎｅｈｏｉｎｅｏＫＥＹＷＯＲＳ：ｅｆｄｐｉｅＦｚｙｃｎｒｌｍｉｒｄｃｔｅｃｎｒｌｏｇｔＤＳｌ —ａａｔ；ｕｚｏｔ；Ｓｔｐｅｉａｉｏｔｏ；Ｌｎｉｖｏｈｖｍｅ—ｄｌｙｅａ

基于模糊Smith控制的时滞系统设计与仿真

基于模糊Smith控制的时滞系统设计与仿真摘要今天的工业生产在面对日益复杂的控制问题伴随着科技的进步状态,时间延迟,但是,很难避免工业控制的内在特征, 它不仅降低了系统的稳定性,也严重影响工业生产过程的质量控制,模糊控制作为一种基于模型参数的控制方法的研究成为了一个热点。

MATLAB在本文中结合了模糊控制和Smith控制，即模糊—Smith控制,不仅补偿滞后的缺点,也较强的适应控制对象的参数变化,具有一定的实际应用前景。

大时滞工业生产过程中经常运用于冶金、炼油、化工、电力、航空航天和经济管理中，还在大时滞工业过程估计控制系统以传统的史密斯为主, Smith预测控制是延时控制最有效的控制方法,它不仅克服控制系统中的各类缺陷,也可以使模糊控制和Smith预估器相结合,对于模糊控制应用于纯时滞系统在某种程度上是更成功的。

关键词：模糊控制; Smith控制; 时滞系统; MATLAB。

Based on the fuzzy - Smith control design and simulation oftime-delay systemsAbstractIn today's industrial production in the face of increasingly complex control problems along with the progress of science and technology condition, time delay, but it is hard to avoid the inherent characteristics of the industrial control, it not only reduces the system's stability andserious influence the industrial process control 's quality , fuzzy control, as a kind of control method based on model parameters become a hot spot of research. MATLAB in this paper combines fuzzy control and control become blurred - Smith. Smith control, not only compensate the disadvantage of lag, and to adapt to changes in the parameters of the controlled object, has a certain practical application prospect. Large time delay is often used in the process of industrial chemical, oil refining, metallurgy, electric power, aerospace, economic management and traffic system. Also in large industrial processes with time-delay estimation control system is given priority to with the traditional Smith, Smith predictive control is the most classical and most mature time delay control method, it not only make the set value input zero steady-state error and external disturbance, also can be combined with fuzzy control and Smith estimatesKey words: Fuzzy Control; Matlab; Delays; Smith control 目录摘要ⅠAbstract Ⅱ目录Ⅲ1引言11.1选题的背景及意义12绪论22.1 研究的内容及方法22.2研究的可行性22.3研究的目标及意义43模糊-Smith控制43.1时滞53.2模糊控制53.3 Smith控制63.4史密斯（Smith）预估器73.5模糊-Smith控制94 MATLAB软件仿真134.1 MATLAB与其特点134.2模糊-Smith控制的MATLAB仿真134.3仿真结果分析185结论19参考文献19致谢201引言1.1选题的背景及意义对于今天的工业生产在面对日益复杂的控制问题伴随着科技的进步状态,时间延迟,但是,很难避免工业控制的内在特征, 它不仅降低了系统的稳定性,也严重影响工业生产过程的质量控制,模糊控制作为一种基于模型参数的控制方法的研究成为了一个热点。

时滞系统的内模控制设计及应用

｛
ＫｅＶａｕｅ＝１；ｙｌ
｝ｅｅｉＫｙＤｏｅ＜３８ｌｓｆ（ｅＡＣｄ８）｛
ＫｅＶａｕｅ＝２；ｙｌ
｝
ｅｅｉ（ｅＡＣｄ＜１８ｌＫｙＤｏｅｓｆ２）
｛
ＫｅＶａｕｅ＝３；ｙｌ
｝ｅｓｅＶａｕ＝４ｌｅＫｙｌｅ口应用实例口
下的按键键值。图中电容Ｃ１用于消除抖动和干扰信号Ｊ。用该方法对键盘状态进行扫描成本低、电路布线简单。
｛
Ｄｅａｍ（０；／时ｌｙｓ１）／延
＿
仪器仪表用户
１ｍ０ｓ的消抖处理
３软件设计
用该方法扫描识别按键过程中，软件设计显得尤为重要，在电阻阻值精确的条件下，按键动作产生的电压变化范围对的判断应非常准确，否则会引起扫描出错。在综合考虑扫描精度和单片机ＩＯ口保护的情况下，／选定Ｒ０为１Ｑ。Ｒ、０ｋ１Ｒ、３等的阻值由按键数量决定。２Ｒ程宁运行时，首先将ＡＣＩ的电压值转换为数字量，后Ｄ０弓脚然将其与特定范围值进行比较，即可得出所按按键的键值。考虑到电阻阻值及ＡＤ转换的误差，／程序中的最大ＡＤ转换码／值应比１２０４稍小，以增强系统的稳定性和准确性。采用Ｃ语言编写的ＡＤ转换码获取函数和键值获取函数／如下，主程序中可随需要进行调用，在经实际测试，效果良好，按键扫描准确无误。ｕｓｎｄｉｔｅＡＣｄ（ｎｉｅｈｒＤ０／获取ＡＤ转换ｎｉｅｔＤｏｅｕｓｄｃａＡＣ）／ｇｎＧｎｇ／码函数

基于模糊PI的改进型Smith预估控制及应用

经网络的Ｓｔ预估控制方法、串级一ｍｉ预估ｍｉｈＳｔｈ
图１Ｓｔ预估控制系统的结构框图ｍｉｈ
上图中，系统的闭环传递函数为：
ｙ（）ＧｃｓＧＰ（）（） … Ｘ（）１ｓ＋ＧｃｓＧＳ＋ＧｆｓａＰｓｅ￣（）（）（）（）－
Ｓｔ预估控制方法，即在常规Ｓｔ预估控制方ｍｉｈｍｉｈ
法的基础上，在反馈通道增加一个传递函数，辅助控制器采用Ｐ调节器，而主控制器采用模糊ＰＩＩ
２基于模糊Ｐ的改进型Ｓｔ预估控制Ｉｍｉｈ
Ｓｔ预估控制器对时滞过程尽管可能提供很ｍｉｈ
Ｄｏｉ１３６／ｊｉｓ１０－０４．０１７－３：９９．ｓｎ．０９１０．３２１．（Ｉ）．８：
０引言
在许多工业生产控制系统中，控制对象的传递函数或多或少的存在一定程度的纯滞后环节。
是控制器传递函数，ｔ为时间常数，Ｇ（）引入的ｓ是
Ｓｔ预估补偿器传递函数。ｍｉｈ
图２改进型Ｓｔ预估控制结构框图ｍｉｈ
Hale Waihona Puke 对Ｓｔ预估控制进行改进的方法有多种，其ｍｉｈ
收稿日期：２１— ２００１０－６基金项目：江苏省南通市应用科技计划项目（０８０）；南通大学校级项目（８０７Ｋ２００７０Ｚ２）作者简介：陆平（９２一１７），男，江苏海安人，讲Ｊ，主要从事机电方面的教学以及智能控制方面的研究工作。币第３卷。期３第７２１ — （［２］０１７上）１９

不稳定时滞对象的改进内模直接控制

Ｏ引言
由于右半平面极点和时滞的存在，不稳定对象难以达到理想的控制效果Ｉ】］。许多学者提出了针对不稳定对象的有效单回路控制方案。控制器的设计需要满足内部稳定性］，即对参数整定增加一个约束条件，此约束使得输出响应有较大超调和较长的整定时间。单中设定值跟踪与抗负载扰动控制没有分离，必然存在一个设定值跟踪与抗负载扰动的平衡关系问题［３］。
内模控制、史密斯控制不能保证系统的内部稳定性，不能直接用于不稳定对象的控制。基于以上考虑，内模控制、史密斯控制基础上的改进二自由度控制方案相继被提
出，但许多＿４］改进的方法只适用于一阶不稳定对象。本文提出了一种改进的二自由度内模直接控制方法，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｕｎｓｔａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓｗｉｔｈｔｉｍｅｄｅｌａｙｄｉｒｅｃｔｌｙ，ｔｈｅｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｂａｓｅｄｏｎｍｏｄｉｆｉｅｄｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｓｔａｂｉｌｉｔｙ．Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄｔｈｅｃｌａｓｓｉｃｔｗｏｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｃｈａ－ｒａｅｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｔｈｅｅｎｈａｎｃｅｄｆｉｌｔｅｒｗａｓｕｓｅｄｔＯｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｌｌｏｗｓｓｅｐａｒａｔｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｌｏａｄｄｉｓｔｕｒ－ｂａｎｃｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｆｒｏｍｓｅｔｐｏｉｎｔｔｒａｃｋｉｎｇ．Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｖｅｅｘａｍｐｌｅｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈｅｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｒｅｓｐｏｎｓｅａｎｄｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏ— ｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒａｖａｒｉｅｔｙｏｆｕｎｓｔａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓｅｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｕｎｓｔａｂｌｅｐｒｏｃｅｓｓ；ｔｗｏｄｅｇｒｅｅｏｆｆｒｅｅｄｏｍ；ｉｎｔｅｒｎａｌｍｏｄｅｌｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｓｉｎｇｕｌａｒｖａｌｕｅｄｉｒｅｃｔｃｏｎｔｒｏｌ

典型大时变时滞系统神经网络模糊PID控制及应用

ＰＤ控制器的ｚＩ－变换为：
Ｄ ‘
：
时滞系统的控制是过程工业一个典型的控制问题。一般的解决方法是Ｓｉｍｔｈ预估器 …，但是，时在变时滞的工况下，ｍｔＳｉｈ预估器并不能很好地处理时变时滞，因此工业应用受到限制。许多控制专家针对这一问题，出了改进型的Ｓｉ提ｍｔｈ预估器，但
式中：ｄ、。ｄ —— 待整定的ＰＤ控制器参数。ｋ、。ｄ、构图Ｉ
系统输出的ｚ－变换为：
ｙ＝ —— ■ —— — — —— —— — —一ｒ＋— — —— — 一 — —Ｊ — — —
：．
维普资讯
过程控制
化自化仪，０，３）０３工动及表２６３４： —２０（３
ＣｎｒｌａｄＩｓｒｍｅｔｈｍｉａｎｕｔｏｔｏｎｎｔｕｎｓｉＣｅｃｌＩｄｓｒｎｙ
＋ｏｚ～
，
＞０，控制器参数ｄ、。ｄ的选择应能够对消ａ中。ｄ、
最接近单位圆的根，以及特征方程位于１一处的
根。
由定理１知，系统的所有极点均在单位圆内，若
当选取控制器参数：
％则总存在一个１。ｏ）：ｖｇ（（）（口＞。）ｓｎａ１６）Ｘｄ（
上
１一ｚ～
：
生
１一ｚ
由于从根本上讲Ｓｉｍｔｈ预估器是一种针对系统时滞
的内模控制器，因此其闭环系统的时滞鲁棒稳定性受到约束，对于大时变时滞系统的鲁棒整定问题，并不适合应用Ｓｉｍｔｈ预估器。本文设计了一种针对大时变时滞系统的神经网络模糊ＰＤ控制方法，ＩＩＰＤ控制器采用 “ ” 小比例＋积分保证闭环系统鲁棒稳定及无静差，经网络模神

Smith预估模糊自适应PID控制在时滞系统中的应用

Ｏ引言
工业生产过程中，很多控制系统都存在时滞现象，时延的存在会给系统带来相位上的滞后，而相位上的滞后则是以气液增力缸的自动控制为具体的研究对
ｔｍｅｉｃｅｓｈｅｌｔｍｅａｄｓａｌｔｆｔｅｒｓｏｓ．ｉ，ｎｒａｅｔｅｒａ —ｉｎｔｂｉｙｏｅｐｎｅｉｈＫｅｗｏｄ：ｍｉｒｄｃｉｅｆｚｙａａｔｅｃｎｒｌｅ；ＤｏｔｏｌｒｙｒｓＳｔｐｅｉｔｖ；ｕｚｄｐｉｏｔｏｌｒＰＩｃｎｒｌｅｈｖ
Ｍｉｎａｇ６０，ｈｎ）ａｙｎ２０Ｃｉａ１０
Ａｂｔａｔｏｈａｅｏｎｕｉｇｔｅｒａ．ｉｎｔｂｌｙｏｙｔｍ，ｄｓｇｅｃｎｒｌｒｏｍｉｒｄｉｔｄｓｒｃ：Ｆｒｔｅｓｋｆｅｓｒｎｈｅ１ｔｍｅａｄｓａｉｔｆｓｓｅｉｅｉｎａｎｗｏｔｏｌｆＳｔｐｅｃｅｅｈａａｔｖｕｚ — ＩＡｐｌａｉｎｏｅｐｅｍａｉｙｒｕｌｎｅｓｆｅｕｏｏｔｏ，ｏｄｐｉｅｆｚｙＰＤ．ｐｉｔｆｈｎｕｔｃｈｄａｉｉｔｎｉｉｒａｔｃｎｒｌｃｍｂｎｕｚｄｐｉｅｃｎｒｌｒｔｃｏｔｃｉｅｆｚｙａａｔｏｔｏｌｈｖｅｗｉｔｅｔａｉｉｎｌＤｏｔｏｌｒｔｅｃｎｒｌｅｈｏｇｈｍｉｒｄｃｉｅｃｎｒｌｒｍｏｅｔｅｃｕｓｆｔｍｅｄｌｙｌｋｉｈｒｄｔａｏＰＩｃｎｒｌ，ｈｏｔｏｌｒｔｒｕｈｔｅＳｔｐｅｉｔｖｏｔｏｌｖｈｏｒｅｏｅｈｅｉｅａｉｎｎｔｅｃｎｒｌｔｈｌｓｄ１ｏ，ｎｉｈｏｔｏｏｔｅｃｏｅ．ｏｐａｄｓｍｕｌｔｎＭＡＴＬＡＢ．ｅｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｏｈｔｔｅｄｓｇａｌｎｔｅｄａｅｉＴｈｉｌｔｏｅｕｔｈｗｓｔａｈｅｉｎｃｎｅｉｍｉａｅｄａ

时滞系统的双自由度Smith模糊PID控制器设计与仿真

时滞系统的双自由度Smith模糊PID控制器设计与仿真孙立强;郑恩让【摘要】Smith fuzzy PID control was applied to time-delay system .Adding double-freedom parameters at controller ’ s input end can reduce both maximum overshoot and accommodation time of the system dynamic re-sponse and can enhance anti-jamming capability;improving fuzzy PID controller ’ s structure can decrease the difficulty in parameterssetting .Simulation result proves the effectiveness of the algorithm designed .%针对大时滞系统采用Smith模糊PID算法控制，在控制器的输入端加入给定双自由度调节参数，有效地减小系统动态响应的最大超调量和调节时间，增强系统的抗干扰能力。

通过改进模糊PID控制器结构解决控制器参数耦合的问题，降低了参数整定的难度。

仿真研究验证所设计算法的有效性。

【期刊名称】《化工自动化及仪表》【年(卷),期】2014(000)005【总页数】4页(P486-488,523)【关键词】Smith模糊PID控制器;双自由度;时滞系统【作者】孙立强;郑恩让【作者单位】陕西科技大学电气与信息工程学院，西安 710021;陕西科技大学电气与信息工程学院，西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TH865模糊PID控制器是传统的PID控制与模糊控制相结合形成的一种智能控制器，它融合了PID控制器不依赖对象数学模型及模糊控制器良好的知识表达能力等优点[1]，合理地设置控制器的参数能够对大时滞过程取得理想的控制效果。

改进型模糊内模控制在不稳定时滞系统中的应用

基金项目：国家 “ ６ ” ８３计划资助项目（０８Ａ４１１；２０Ａ０２３）国家 “ ７ ” 划资助项目（０７Ｂ１３０）９３计２０Ｃ７４０
第６期
ＰＫＩ
ｙＨ
．
靳其兵等．改进型模糊内模控制在不稳定时滞系统中的应用
Ｐ１＋ＰＫｏ一
内模控制方法自２０世纪８代被提出以来，０年已经被证明是一种有效可行的先进控制策略，并且在工业现场得到了成功的应用。但常规的内模结构
并不能用来控制开环不稳定系统，因是如果被控原
收稿日：０－－（期２８１２修改稿）００４
过程控制
化工自化仪２８３６：～动及表，０，５）８０（４
ＣｎｒｌａｄＩｓｍｅｔｉｈｍｉａｎｕｔｙｏｔｎｎｔｏｕｒｎｓｎＣｅｃｌｄｓｒＩ
改进型模糊内模控制在不稳定时滞系统中的应用
增加两个控制器，用来镇定被控对象，改进后的内模
控制结构如图１所示。
图１改进型内模控制结构
注： —— 不稳定时滞过程对象； ——对象模型不包含时滞的ＰＰ
部分；，ｌＫＫ，２——需要设计的三个控制器
大考虑了设定值权重问题，文献［，］９１讨论了不稳０
靳其兵冯春蕾刘明鑫，，
（北京化工大学ａ自动化研究所；．．ｂ信息学院，北京１０２）００９
摘要：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。

T-S模糊时滞系统的时滞依赖H∞控制及在NCS中的应用的开题报告

T-S模糊时滞系统的时滞依赖H∞控制及在NCS中的应用的开题报告一、研究背景及意义在控制系统中，时滞一直是一个重要的研究领域，尤其是在网络控制系统（NCS）中，时滞问题更是不可避免。

T-S模糊时滞系统是时滞系统的一种典型形式，其模糊化的特点使其成为时滞系统的常用模型。

如何对T-S模糊时滞系统进行控制以使其满足设计要求，一直是控制领域研究的热点。

H∞控制在控制领域中占有重要地位，能够实现对系统的鲁棒性设计和性能优化。

因此，研究T-S模糊时滞系统的H∞控制，对于解决复杂实际控制问题具有重大的理论和实践意义。

同时，在NCS 中，如何保证数据传输的可靠性和实时性，也是当前研究的重点方向。

二、研究内容本文的主要研究内容包括以下两个方面：1. T-S模糊时滞系统的时滞依赖H∞控制针对T-S模糊时滞系统，本文探究了一种基于H∞的控制方法，该方法能够解决时滞系统的不确定性和扰动问题。

该方法利用线性矩阵不等式（LMI）的方法进行分析，并设计了具有稳定性和鲁棒性的控制器，实现对时滞系统的控制。

同时，本文还研究了系统模型的不确定性和非线性影响的情况，以进一步提高系统性能和鲁棒性。

2. T-S模糊时滞系统的应用于NCS中针对NCS中的数据传输问题，本文研究了一种基于T-S模糊时滞系统的控制方法。

该控制方法包括两个部分：数据传输延迟模型和控制器设计。

针对数据传输延迟模型，本文采用广义Kalman滤波器（GKF）的方法进行建模，并设计了一个带有变结构控制器的延迟补偿控制策略。

通过仿真实验，验证了该方法能够有效提高NCS的鲁棒性和实时性。

三、研究意义本文的研究对于理论和实践都具有重要的意义。

在理论上，本文研究了T-S模糊时滞系统的H∞控制方法，该方法通过LMI分析法，设计了具有稳定性和鲁棒性的控制器，为时滞系统的控制研究提供了新思路。

同时，本文还研究了系统的不确定性和非线性影响，为解决复杂实际问题提供了参考。

在实践中，本文利用T-S模糊时滞系统的控制方法，解决了NCS中的数据传输延迟问题，实现了对系统的实时性和鲁棒性控制，为实际应用提供了有效的解决方案。