PID和预测控制两种方法的比较

本文以过程控制设备为对象,以MATLAB和SCADA软件为平台,对双容水位系统实现PID控制和在线预测控制实验。通过比较MAtLAB软件仿真PID控制的实验和借助SCADA软件的在线预测控制实验,发现预测控制水位响应速度快,相对PID控制来说没有超调,精确度高,控制效果好。     

城轨ATO系统子空间预测控制方法

为提高城市轨道交通列车自动驾驶(automatic train operation,ATO)系统跟踪给定运行曲线的精度,基于子空间辨识方法,利用列车运行的历史数据,建立与实际运行状态相吻合的非线性子空间预测控制模型,设计子空间预测控制器,实现模型辨识数据和参数在线更新.运用MATLAB软件对比分析传统动力学模型与子空间预测控制模型的跟踪能力.结果 表明:子空间预测控制模型在速度、位移、加速度的跟踪精度上有明显优势,牵引/制动特性更加缓和.子空间预测控制模型可以保证列车运行安全、准时,并提高乘客乘坐舒适性.     

自动液位监控系统的设计

结合工业生产和生活中的实际问题,以STC89C52单片机为核心,通过外围硬件电路达到液位监控的目的.该系统主要是实时监测液位变化并进行显示输出.此外,系统在液位不满足要求的情况下,实现自动注水或放水,保证系统的水位在规定的范围内.本设计的液位显示通过LCD1602实现,液位测量部分使用了超声波测距模块,分辨率高,且为非接触式测量,抗干扰能力强.而对于液位的控制部分主要通过C语言编程来实现,同时增加了液位报警功能.     

船用废气锅炉水位监控系统的设计研究

针对早期船用废气锅炉水位控制存在的问题,开发出以西门子s7系列可编程控制器为核心的水位监控系统,实现了废气锅炉运行过程中水位的精确稳定控制、节约耗能和可靠性高等方面的技术要求.     

基于脉冲响应的预测控制算法及仿真

针对复杂工业过程不确定性、变量间的耦合性、非线性等特点,介绍了对模型要求低、在线计算方便、综合控制质量高的一类新型计算机控制算法--预测控制方法,并进行了仿真,仿真结果表明预测控制算法的控制效果远远优于PID控制算法,有很好的应用前景.     

动车组的多变量非线性预测控制研究

通过分析动车组的牵引-制动系统,建立动车组的各动力单元的线性模型,考虑到动车组运行过程中空气阻力、未知干扰等非线性因素,将实际输出与线性模型输出的误差描述为未建模动态,将动车组运行过程这一非线性问题描述成为线性模型与非线性未建模动态两部分组成的集成模型,利用BP神经网络在线估计未建模动态项,利用递推辨识算法在线更新模型参数。在控制器设计中将广义预测控制器、未建模动态补偿器相结合,设计了多变量非线性广义预测控制器。基于CRH380A型动车组为对象进行仿真,实现了对给定速度的高精确跟踪控制,以及动车组的准时、舒适、安全的运行要求。     

双容液位滑模控制系统设计

探讨了滑动模态变结构控制(滑模控制)设计原则,设计了一种滑模控制器,实现了两输入两输出非线性液位系统控制,并用组态王(Kingview)编制该控制软件,解决系统难于控制和抗扰动的问题.在线运行,体现了滑模变结构控制自适应能力强,动态、静态品质优良,鲁棒性好等优点,与传统PID控制进行比较,证实变结构控制的优越性.     

一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.     

液压活套系统的数据驱动预测控制

针对热连轧活套高度和张力系统的双输入双输出强耦合特性,提出了基于数据驱动的预测控制策略.利用离线和在线输入输出数据以及预测信息设计控制器,基于预测控制原理,在一个周期内,顺序更新活套高度和张力系统的控制律.该方法将一个复杂的系统分解成多个相关联的子系统设计控制器,降低系统的维数,减小的计算量,提高控制精度.仿真结果表明该方法具有较好的解耦效果和控制性能.     

一类输入时滞系统的鲁棒预测控制器的设计

针对一类不确定离散输入时滞系统,研究了使得闭环系统稳定,在预测时域内性能指标在线最小化的鲁棒预测控制器的设计问题.将预测时域后的性能指标函数用终端惩罚项近似,将无限时域性能指标函数转换成有限时域性能指标函数;基于滚动优化原理,将预测时域内的控制项用自由项代替,直接求取当前时刻的控制量,扩大可行解的范围,提高控制性能.通过求解线性矩阵不等式方法求解控制器.最后的仿真实例证明了该算法的有效性.     

一种智能动态矩阵控制研究

本文研究了一种新型控制算法──智能动态矩阵控制算法。文中提供了计算方法并进行了仿真研究。重点讨论了该算法在对象参数和时滞等发生时的鲁棒性。与常规动态矩阵控制相比,该算法具有良好性能且无需复杂计算,很适合于工业控制应用。     

台山高速公路工程软土地基施工

广东西部沿海高速公路台山段软基长33．193km,占线路总长度的38．2％,所以对软土地基的处理是非常重要的。该工程分别采用了排水固结、薄层轮加堆载预压方法、粉喷桩深层搅拌法和真空联合堆载预压方法,并严格进行施工控制与工程检测,提高了软土地基的强度和稳定性,减少了施工阶段沉降稳定时间和工后沉降量,取得了良好的社会效益和经济效益。     

大风浪天气情况下船舶供油作业风险控制研究

大风浪天气情况下的船舶供油作业对港口安全生产和海洋环境保护有着重要影响.创新风险理论分析,加强风险要素控制,增强船舶供油作业特别是大风浪天气下作业风险辨识,对于确保大风浪天气情况下供油作业风险有着重要意义.     

公路工程机械设备施工成本控制分析

目前大多数公路施工企业成本较高,制约企业发展。在施工成本中,机械设备使用费已占到总成本的30％,且随着施工机械化程度的不断提高,比例还在逐渐加大,已成为影响工程施工成本的重要因素。结合工程实践,通过对公路工程成本控制管理现状及特点分析,提出成本控制措施。该方法可以有效提高工程质量,增加企业经济效益。     

基于MP与MPC相结合的分布式交通信号控制研究

依托于最大压(Max Pressure，MP)分布式信号控制特性，结合已建立的实时排队长度预测模型，利用模型预测控制(Model Predictive Control，MPC)进一步对修正后的MP信号控制策略进行滚动反馈优化，提出了MP与MPC相结合的分布式信号控制方法. 模型验证结果表明：MPC嵌入后，MP优化下的交叉口1 与交叉口2 延误分别降低了13.47%、15.35%；并且对比了MP绿信比分配权重修正前后对控制输出的影响，优化后瓶颈路段的车道4 和车道10 的排队溢出次数分别从6 次和9 次降低为0 次，表明修正后MP绿信比权重的信号优化策略更能有效防止排队溢出现象的发生.     

Application of Nonlinear Predictive Control Based on RBF Network Predictive Model in MCFC Plant

This paper described a nonlinear model predictive controller for regulating a molten carbonate fuel cell (MCFC). A detailed mechanism model of output voltage of a MCFC was presented at first. However, this model was too complicated to be used in a control system. Consequently, an off line radial basis function (RBF) network was introduced to build a nonlinear predictive model. And then, the optimal control sequences were obtained by applying golden mean method. The models and controller have been realized in the MATLAB environment. Simulation results indicate the proposed algorithm exhibits satisfying control effect even when the current densities vary largely.     

基于MP 与MPC 相结合的分布式交通信号控制研究

依托于最大压(Max Pressure,MP)分布式信号控制特性,结合已建立的实时排队长度预测模型,利用模型预测控制(Model Predictive Control,MPC)进一步对修正后的MP信号控制策略进行滚动反馈优化,提出了MP与MPC相结合的分布式信号控制方法. 模型验证结果表明：MPC嵌入后,MP优化下的交叉口1 与交叉口2 延误分别降低了13.47%、15.35%;并且对比了MP绿信比分配权重修正前后对控制输出的影响,优化后瓶颈路段的车道4 和车道10 的排队溢出次数分别从6 次和9 次降低为0 次,表明修正后MP绿信比权重的信号优化策略更能有效防止排队溢出现象的发生.     

基于改进型预测电流控制方法的研究

介绍了预测控制的特点以及基本原理,针对传统的电流预测控制方法中的不足,提出了一种新的电流预测控制方法,采用单相空间拾量脉宽调制方法实现(SVPWM).并用电力电子专业仿真软件PSIM 6.0对其仿真,结果表明该控制方法具有良好的控制性能.     

基于递归神经网络的预测模糊控制

为提高控制信息与实时状态的适应性，改善模糊控制品质，用传统模糊控制策略，根据当前时刻误差和预测误差变化值，预测下一时刻的控制输出和系统在未来时刻的误差,用递归神经网络预报系统未来输出值的功能，采用双系统交替控制模式．系统中包含1个模糊控制器和1个递归神经网络，一个工作，另一个学习，使控制系统具有自适应性．仿真结果表明，与常规模糊控制相比，预测模糊控制使超调减小，调节时间缩短．