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内模控制发展综述 被引量:64
1
作者 赵曜 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2000年第6期526-531,共6页
本文概述了内模控制 ( IMC)的产生、发展及研究现状 ,分析比较了各种 IMC设计方法的优劣 ,并对
关键词 内模控制 smith预估器 前馈控制器 反馈滤波器 时滞系统
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大时滞工业过程的双控制器结构 被引量:27
2
作者 田玉楚 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第6期824-827,共4页
提出一种简单实用的双控制器方案,用于大时滞工业过程控制.该方案含两个独立的控制器,即跟踪控制器和扰动控制器,使设定值响应得以与扰动响应分离,从而可同时获得良好的设定值跟踪性能和抗干扰能力.双控制器系统含过程模型,但对... 提出一种简单实用的双控制器方案,用于大时滞工业过程控制.该方案含两个独立的控制器,即跟踪控制器和扰动控制器,使设定值响应得以与扰动响应分离,从而可同时获得良好的设定值跟踪性能和抗干扰能力.双控制器系统含过程模型,但对过程模型不敏感,因而鲁棒性好.文中将两个控制器设计为比例加积分(PI)类型。 展开更多
关键词 时滞 smith预估器 双控制器 工业过程控制
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一类Smith预估器及其鲁棒整定 被引量:19
3
作者 张卫东 孙优贤 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第5期660-663,共4页
提出一种Smith预估器解析设计方法,由此得到的控制器可以同时保证好的干扰抑制特性和鲁棒性.证明该控制器可以通过常规的PID控制器来实现,并能根据给定的性能要求(超调或调节时间)设计.
关键词 时滞系统 鲁棒控制 smith预估器
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基于模糊自适应Smith的SCR喷氨量串级控制系统 被引量:31
4
作者 李刚 胡森 武宝会 《热力发电》 CAS 北大核心 2014年第8期147-150,共4页
基于对选择性催化还原(SCR)反应器喷氨量控制过程大延时产生原因的分析,提出了模糊自适应Smith串级控制策略:采用Smith预估控制喷氨量;采用模糊规则在线修正PID参数。从而,使得控制器能够有效适应控制对象的变化。将模糊自适应Smith串... 基于对选择性催化还原(SCR)反应器喷氨量控制过程大延时产生原因的分析,提出了模糊自适应Smith串级控制策略:采用Smith预估控制喷氨量;采用模糊规则在线修正PID参数。从而,使得控制器能够有效适应控制对象的变化。将模糊自适应Smith串级控制与常规PID串级控制进行仿真比较,结果表明该模糊自适应Smith串级控制效果优于常规PID串级控制,并且当控制对象的模型有较大变化时,仍能够保持较好的控制品质,具有较强的适应性。 展开更多
关键词 烟气脱硝 SCR 喷氨量 串级控制 模糊规则 smith预估
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Smith Prediction Monitor AGC System Based on Fuzzy Self-Tuning PID Control 被引量:30
5
作者 SUN Jie ZHANG Dian-hua LI Xu ZHANG Jin DU De-shun 《Journal of Iron and Steel Research International》 SCIE EI CAS CSCD 2010年第2期22-26,共5页
In accordance with the feature of pure delay in monitor AGC system for cold rolling mill, a new fuzzy selftuning PID Smith prediction controller is developed. The position control model is deduced based on a single st... In accordance with the feature of pure delay in monitor AGC system for cold rolling mill, a new fuzzy selftuning PID Smith prediction controller is developed. The position control model is deduced based on a single stand cold rolling mill, and the fuzzy controller for monitor AGC system is designed. The analysis of dynamic performance for traditional PID Smith prediction controller and fuzzy self-tuning PID Smith prediction controller is done by MAT- LAB toolbox. The simulation results show that fuzzy self-tuning PID Smith controller has stronger robustness, faster response and higher static accuracy than traditional PID Smith controller. 展开更多
关键词 monitor AGC fuzzy self-tuning PID control smith predictor position control
原文传递
前馈反馈Smith预估模糊PID组合温度控制算法 被引量:30
6
作者 张皓 高瑜翔 《中国测试》 CAS 北大核心 2020年第11期132-138,168,共8页
针对单纯反馈与传统PID算法的温度控制系统存在调节时间较长、超调量大、参数调整繁琐、干扰影响严重、闭环稳定性差的问题。利用前馈控制原理,将干扰测量出来并通过前馈控制器,调节控制量大小,消除干扰影响。引入Smith预估补偿器,抵消... 针对单纯反馈与传统PID算法的温度控制系统存在调节时间较长、超调量大、参数调整繁琐、干扰影响严重、闭环稳定性差的问题。利用前馈控制原理,将干扰测量出来并通过前馈控制器,调节控制量大小,消除干扰影响。引入Smith预估补偿器,抵消特征方程中的滞后项e-τs,保证大滞后系统的闭环稳定性。结合模糊PID算法,实现参数自整定,降低超调量,减少调节时间。使用Matlab中的Simulink工具箱进行仿真验证后结果表明:前馈反馈Smith预估模糊PID组合控制算法不仅消除干扰的影响,还保证大滞后系统的闭环稳定性,使超调量σ降为0,调节时间ts减少518.02 s、上升时间tr减少90.43 s、延迟时间td减少9.6 s,使整个系统的响应速度更快,稳定性更强。 展开更多
关键词 前馈控制 smith预估 模糊PID
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时滞过程改进型Smith预估器的整定(英文) 被引量:20
7
作者 谭文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期297-301,共5页
证明Majhi和Atherton(1999)文所提出的改进型Smith预估器等价于一改进的内模控制结构 (IMC) ,并对该结构提出一种三阶段设计方法 .为获得扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 ,采用了鲁棒控制方法来整定反馈环控制器 .针对某些典型的积分和不稳... 证明Majhi和Atherton(1999)文所提出的改进型Smith预估器等价于一改进的内模控制结构 (IMC) ,并对该结构提出一种三阶段设计方法 .为获得扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 ,采用了鲁棒控制方法来整定反馈环控制器 .针对某些典型的积分和不稳定时滞过程的设计表明所提方法能获得较好的扰动抑制和稳定鲁棒性的均衡 . 展开更多
关键词 时滞过程 改进型smith预估器 整定 鲁棒控制 内模控制
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外高桥1 000 MW超超临界机组闭环控制系统设计 被引量:27
8
作者 刘潇 曹冬林 丁劲松 《中国电力》 CSCD 北大核心 2006年第3期70-73,共4页
外高桥1000MW超超临界机组是被控特性复杂多变且多变量相关的对象,协调控制系统采用负荷指令的静、动态前馈和汽轮机与锅炉间的解耦回路来保证控制品质;由于该机组锅炉为直流炉,燃水比既与负荷控制相关又与汽温控制密不可分,燃烧和给水... 外高桥1000MW超超临界机组是被控特性复杂多变且多变量相关的对象,协调控制系统采用负荷指令的静、动态前馈和汽轮机与锅炉间的解耦回路来保证控制品质;由于该机组锅炉为直流炉,燃水比既与负荷控制相关又与汽温控制密不可分,燃烧和给水控制系统采用以负荷指令为基础的比值控制加二者的解耦回路以基本保证燃水比;过热汽温控制采用以焓值调节器的指令修正给水流量指令来精确保证燃水比为主要手段,以喷水减温为辅助手段;Smith预估器被应用于过热、再热器喷水控制回路中,以解决汽温这种大迟延、大惯性对象的控制难题。 展开更多
关键词 超超临界机组 闭环控制 微过热蒸汽焓 燃水比 解耦控制 smith预估器 比值控制 变参数控制
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浊度大时滞过程的预测自抗扰控制器设计 被引量:25
9
作者 唐德翠 高志强 张绪红 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期101-108,共8页
待滤水浊度过程涉及复杂的物理、化学反应,具有明显的大时滞、不确定性和干扰多等特点,一直是制水行业公认的难控系统.针对其干扰多和不确定性特点,采用自抗扰控制来主动实时估计扰动并进行补偿;针对其大时滞特点,采用预测控制对输出提... 待滤水浊度过程涉及复杂的物理、化学反应,具有明显的大时滞、不确定性和干扰多等特点,一直是制水行业公认的难控系统.针对其干扰多和不确定性特点,采用自抗扰控制来主动实时估计扰动并进行补偿;针对其大时滞特点,采用预测控制对输出提前预报来弥补大时滞系统中的信息不及时,从而得到一种既具信息预估又具主动补偿总扰动的预测自抗扰控制器.本文重点分析了预测自抗扰控制器的性能,给出了时滞系统在该控制器作用下的开环频率参数求取方法及简单实用的参数整定公式,最后将其与几种常见控制器进行了仿真比较.仿真结果表明:预测自抗扰控制器具有良好的抗扰恢复能力和设定值跟踪能力,且参数整定容易,具有简单、好用且有效等特点,为该控制器的工业化应用提供了积极的指导作用. 展开更多
关键词 浊度过程 大时滞 自抗扰控制 smith预估 参数整定
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制冷系统的改进Smith预估补偿和解耦控制 被引量:25
10
作者 李兆博 吴爱国 +1 位作者 何熠 翟文鹏 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期111-117,共7页
首先,本文在实验的基础上对制冷系统进行了模型辨识,得到并验证了双输入双输出的二阶传递函数矩阵.其次,提出了制冷系统的改进Smith预估补偿和解耦控制方法,并进行了仿真验证.最后,提出恒定蒸发温度控制和变最小过热度控制相结合的双闭... 首先,本文在实验的基础上对制冷系统进行了模型辨识,得到并验证了双输入双输出的二阶传递函数矩阵.其次,提出了制冷系统的改进Smith预估补偿和解耦控制方法,并进行了仿真验证.最后,提出恒定蒸发温度控制和变最小过热度控制相结合的双闭环控制方案.此外,本文给出了最小过热度曲线的实验获取方法.结果表明,与常规PID控制相比,该方法在辨识模型存在强耦合和纯滞后以及模型参数存在一定偏差时仍能保证较好的稳态和动态性能,满足制冷系统变负荷变最小过热度的控制要求. 展开更多
关键词 制冷装置 压缩机 变频器 纯滞后 smith预估 变负荷 过热度
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电压源高压直流输电离散模型及其控制策略 被引量:22
11
作者 魏晓光 汤广福 郑健超 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第28期6-11,共6页
针对电压源高压直流输电(VSC-HVDC)数字离散控制系统,推导了dq同步旋转坐标系下的VSC-HVDC的离散状态空间模型,研究了其离散电流内环控制器和外环控制器模型。为补偿离散模型的采样延时,提出基于Smith状态预估器的电流内环控制策略,并... 针对电压源高压直流输电(VSC-HVDC)数字离散控制系统,推导了dq同步旋转坐标系下的VSC-HVDC的离散状态空间模型,研究了其离散电流内环控制器和外环控制器模型。为补偿离散模型的采样延时,提出基于Smith状态预估器的电流内环控制策略,并根据预估信号误差提出基于估计误差增益反馈的改进Smith状态预估器控制并应用于电流内环控制。基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC建立了VSC-HVDC模型及其离散化控制器模型。仿真结论验证了离散模型的正确性以及控制策略的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电 电压源换流器 离散模型 史密斯 预估器 延时补偿 控制
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自衡和非自衡时滞对象Smith预估器解析设计 被引量:15
12
作者 张卫东 何星 许晓鸣 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期485-491,共7页
在频域最优控制理论的基础上针对具有时滞的自衡对象和非自衡对象讨论两个问题 :1 .在严格处理时滞的前提下如何通过解析的方法设计 Smith预估器 .2 .
关键词 时滞系统 自衡对象 非自衡对象 smith预估器
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基于自整定和模糊自校正技术的改进Smith预估控制系统 被引量:16
13
作者 刘红波 李少远 贾磊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第9期2086-2090,共5页
针对常规Smith预估控制系统难于整定和对过程参数敏感的缺点,将模糊自校正与继电反馈自整定技术结合起来,提出了一种改进的Smith预估控制系统。大量仿真测试表明这种新的系统与常规系统相比可显著改善控制性能和适应能力。这种新的系统... 针对常规Smith预估控制系统难于整定和对过程参数敏感的缺点,将模糊自校正与继电反馈自整定技术结合起来,提出了一种改进的Smith预估控制系统。大量仿真测试表明这种新的系统与常规系统相比可显著改善控制性能和适应能力。这种新的系统不仅对纯迟延占优势的大迟延对象有效,而且还适用于过程控制中大量存在的具有类似于纯迟延占优势对象特性的高阶对象和非最小相位过程。 展开更多
关键词 smith预估器 模糊自校正 自整定 热工过程控制
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基于改进Smith预估器的二阶时滞系统 被引量:22
14
作者 安连祥 马华民 +1 位作者 刘永刚 刘新艳 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第1期198-200,233,共4页
在关于工业过程控制的研究中,针对常规Smith预估器是基于时滞对象精确数学模型,而在实际应用中,当被控系统的参数不稳定或受到扰动时,就会造成Smith预估模型的失控,使得控制效果变差甚至振荡。尽管模糊Smith预估控制对系统参数的变化不... 在关于工业过程控制的研究中,针对常规Smith预估器是基于时滞对象精确数学模型,而在实际应用中,当被控系统的参数不稳定或受到扰动时,就会造成Smith预估模型的失控,使得控制效果变差甚至振荡。尽管模糊Smith预估控制对系统参数的变化不敏感,但并没有从本质上克服预估模型失控给系统带来的不稳定性影响。为解决时滞引起失控的问题,提出了一种改进的模糊Smith预估控制方法,并对方法进行了仿真。仿真结果表明,能够增强系统的稳定性、鲁棒性,并且具有较好的控制精度,为实际工程设计提供了参考。 展开更多
关键词 模糊控制 史密斯预估器 二阶时滞系统
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模糊自适应Smith预估控制及其应用 被引量:17
15
作者 刘欣 尹绍清 肖顺达 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第4期399-403,共5页
为了改善具有时变及大纯滞后系统的控制品质,本文提出了一种模糊自适应Smith预估控制方法,此方法将模糊控制、自适应及Smith预估控制之长处综合在一起,在一定程度上弥补了上述三者各自的不足,通过仿真和在窑温控制中实时运行,取得了满... 为了改善具有时变及大纯滞后系统的控制品质,本文提出了一种模糊自适应Smith预估控制方法,此方法将模糊控制、自适应及Smith预估控制之长处综合在一起,在一定程度上弥补了上述三者各自的不足,通过仿真和在窑温控制中实时运行,取得了满意的效果。 展开更多
关键词 模糊控制 自适应 smith预估
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选择性催化还原脱硝系统Smith预估自抗扰控制 被引量:20
16
作者 姜家国 郭为民 +1 位作者 刘延泉 唐耀华 《热力发电》 CAS 北大核心 2016年第1期54-59,共6页
针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统的大时滞、非线性和时变性,提出Smith预估器与自抗扰控制相结合的控制方法。利用Smith预估器对系统时滞环节进行补偿,使时滞被控量超前反映到控制器,以缩短调节时间;利用自抗扰控制对SCR脱硝系统Smith... 针对选择性催化还原(SCR)脱硝系统的大时滞、非线性和时变性,提出Smith预估器与自抗扰控制相结合的控制方法。利用Smith预估器对系统时滞环节进行补偿,使时滞被控量超前反映到控制器,以缩短调节时间;利用自抗扰控制对SCR脱硝系统Smith预估器模型的误差和扰动量进行估计和补偿以提高模型精度。仿真结果表明,与常规PID控制、Smith预估控制及常规自抗扰控制相比,基于Smith预估的自抗扰控制对SCR脱硝系统的控制效果更佳,可有效提高控制系统的抗扰能力和模型适应能力。 展开更多
关键词 SCR 脱硝系统 自抗扰控制 smith预估器 时滞 补偿
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Smith预估控制策略在AGC系统中的应用 被引量:14
17
作者 刘建昌 顾树生 +1 位作者 郑士富 弭洪涛 《钢铁》 CAS CSCD 北大核心 1998年第10期40-43,共4页
介绍一种新型的AGC系统——Smith-AGC系统。给出系统结构;对控制器自适应增益算法进行了推导;对系统稳定性进行了分析并给出Smith-AGC系统稳定的充分必要条件。该AGC系统已用于本钢冷连轧机;统计分析表明,... 介绍一种新型的AGC系统——Smith-AGC系统。给出系统结构;对控制器自适应增益算法进行了推导;对系统稳定性进行了分析并给出Smith-AGC系统稳定的充分必要条件。该AGC系统已用于本钢冷连轧机;统计分析表明,成品相对厚差精度优于±1%。 展开更多
关键词 厚度自动控制 纯滞后 smith预估器 自适应增益
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采用Smith预估器模型的时滞系统自适应控制 被引量:19
18
作者 郑仰东 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期416-424,共9页
在实际生产控制系统中时滞现象相当普遍,而传统的PID控制方法对时滞系统的控制很难达到满意的效果且易引起系统的不稳定.Smith预估器是一种广泛应用于时滞系统闭环控制的有效方法,但存在预估器模型和被控对象参数不匹配时系统控制特性... 在实际生产控制系统中时滞现象相当普遍,而传统的PID控制方法对时滞系统的控制很难达到满意的效果且易引起系统的不稳定.Smith预估器是一种广泛应用于时滞系统闭环控制的有效方法,但存在预估器模型和被控对象参数不匹配时系统控制特性的劣化甚至发生振荡发散的问题.本文提出了一种基于李雅普诺夫稳定性理论,用于改善Smith预估器参数失配时控制特性的模型参考自适应控制方法,阐述了其基本原理并推导了1阶系统的自适应律,然后通过数值仿真计算进行了验证.理论分析推导和仿真计算结果表明,Smith预估器和自适应控制方法的结合明显改善了对时滞系统的控制性能,防止了系统的不稳定性,因而在一定程度上解决了Smith预估器存在的上述问题,取得了较好的效果,有望在实际的时滞系统和设备的过程控制中得到广泛的应用. 展开更多
关键词 时滞系统 smith预估器 自适应控制 李雅普诺夫设计方法
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SCR烟气脱硝系统线性自抗扰控制研究 被引量:18
19
作者 李健 谭文 张彬文 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期203-207,共5页
针对选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统难以实现精确建模且存在大延迟的问题,以线性自抗扰控制(LADRC)方法为基础,对LADRC结构进行改进,并形成2种新的控制方法,即对控制变量增加一个延迟环节后再进入扩张状态观测器,或利用Smith预估器将... 针对选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统难以实现精确建模且存在大延迟的问题,以线性自抗扰控制(LADRC)方法为基础,对LADRC结构进行改进,并形成2种新的控制方法,即对控制变量增加一个延迟环节后再进入扩张状态观测器,或利用Smith预估器将输出变量的延迟抵消后再进入扩张状态观测器。以某300 MW火电机组SCR系统为研究对象,利用LADRC与PID控制进行仿真。结果表明:LADRC能够达到满意的控制效果,改进LADRC可以提高系统的控制品质。 展开更多
关键词 SCR 线性自抗扰控制 延迟 扩张状态观测器 smith预估器
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积分加纯滞后系统的双预测PI控制及其应用 被引量:11
20
作者 任正云 张红 邵惠鹤 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期311-314,320,共5页
Smith预估控制器控制积分加大纯滞后过程时,鲁棒稳定性差,输出存在静态余差,无实际应用价值.提出了一类基于该过程的双预测PI控制器:具有内环和外环两种预测PI控制器.内环将系统稳定,外环消除输入干扰的影响和改善控制系统的动态性能.... Smith预估控制器控制积分加大纯滞后过程时,鲁棒稳定性差,输出存在静态余差,无实际应用价值.提出了一类基于该过程的双预测PI控制器:具有内环和外环两种预测PI控制器.内环将系统稳定,外环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,参数的调节方便、直观.仿真和实际应用表明:在干扰和模型失配的情况下,此类控制器仍然具有良好的控制性能和鲁棒稳定性能,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 双预测PI(DPPI) 积分加纯滞后 smith预估器
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