摘要：针对具有实参数不确定性的热工过程,基于概率鲁棒方法,提出一种PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足各条性能设计要求的概率,并对其进行综合作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行优化,用蒙特卡罗实验对控制系统进行鲁棒性检验。针对4种典型的热工过程进行了仿真试验,并与基于标称参数的设计方法以及传统的整定方法进行了比较。仿真结果表明,基于概率鲁棒的PID控制器设计方法对模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,在被控对象存在一定的不确定性时,系统能以最大的概率满足设计要求,因此适用于具有参数不确定性的典型热力过程的控制。

摘要：文中将一种近似反馈线性化方法和概率鲁棒分析设计方法结合起来设计机炉协调控制器。近似反馈线性化方法采用积分观测器估计并补偿系统的扩张状态,不仅实现了系统的近似线性化,而且减弱了外扰、参数不确定性和限幅限速对系统的影响。控制器的参数采用基于遗传算法的概率鲁棒分析设计方法得到,在设计阶段可直接考虑鲁棒性能设计要求。最后设计了两种典型情况进行仿真,并与回路成形H∞方法进行了比较,结果显示文中的方法具有更好的鲁棒性和适应性。

摘要：针对具有多模型的HAVE DASH II导弹对象,利用一种结构简单的鲁棒输出反馈线性化方法,为其设计了全弹道自动驾驶仪控制系统。设计中仅需要少量的模型集信息,并不依赖于某一具体子系统,对整个模型集具有通用性。由于不再需要设计多个控制器,因此避免了常规多模型切换控制中抖动的产生。该方法利用模型估计器实时估计系统动态特性,只要参数选得合适,能无偏差地估计出模型集中每个系统动态特性,有很强的鲁棒性。此外,还利用了高增益观测器来获取控制律中所需的导数信息,使得整个闭环系统仅需要输出量反馈,降低该方法的工程实现难度。仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪系统能够控制模型集中所有飞行条件下的状态准确快速地到达期望值上。

摘要：基于一种非线性鲁棒控制理论,针对一类SISO仿射非线性系统,提出一种非线性控制器的优化设计方法;利用遗传算法优化控制器参数,使系统的预期动力学方程按照明确的性能指标进行选取;将针对刚性水锤效应的水轮发电机组设计的非线性控制器应用到弹性水锤模型对象,并与精确反馈线性化(EFL)方法所设计的控制系统相比较。结果表明,该文方法所设计的控制系统能较好适应机组模型结构和参数的变化;在发生三相短路和负荷扰动时能取得满意的动态性能。该方法有利于提高水轮发电机组的适应性和鲁棒性。

摘要：基于水轮发电机组刚性水击模型 ,分别采用逆系统非线性控制和自抗扰控制 (ADRC)方法 ,设计了水门和励磁控制系统。针对水轮发电机组刚性水击模型对象和弹性水击模型对象 ,进行了数值仿真实验。研究结果表明 ,当受控对象与其设计模型接近时 ,逆系统解耦控制具有优良的控制品质 ,但对对象模型变化的适应性较差 ;逆系统两通道独立控制系统具有优良的暂态稳定性 ,但在励磁控制中需另加调压措施 ;自抗扰控制对机组模型结构和参数的变化、内外扰动都具有很好的适应性和鲁棒性 ,控制品质优良 ,是一种很有前景的水轮发电机组控制策略。

摘要：基于概率鲁棒方法,针对具有实参数不确定性的多输入多输出被控对象,提出一种分散PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足性能设计要求的概率作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对分散PID控制器参数进行优化,用Monte Carlo实验对控制系统进行鲁棒性检验。对5个多变量化工过程进行了仿真试验,并与基于标称参数的设计方法进行比较。仿真结果表明,基于概率鲁棒的分散PID控制器设计方法对模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,在被控对象存在一定的不确定性时,系统能以最大的概率满足设计要求。

摘要：针对水轮发电机组水门调节的刚性水锤非线性模型 ,采用二阶扩张状态观测器进行动态反馈线性化 ,并设计了相应的预期动力学方程。然后基于弹性水锤模型进行仿真实验 ,并与精确反馈线性化方法比较。结果显示 ,在三相短路故障、负荷扰动的暂态过程中两种方法动态品质相近 。

摘要：基于概率鲁棒性理论,针对过热汽温这类工况参数对模型参数有较大影响的对象,提出一种固定参数的串级鲁棒PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动范围及概率密度分布,计算闭环系统满足性能设计要求的概率作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对串级PID控制器参数进行优化,用Monte-Carlo实验对控制系统进行鲁棒性检验。仿真结果表明,基于概率鲁棒的串级PID控制器对于对象工况参数引起的模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,系统可以兼顾多个工况点的性能,以最大概率满足设计要求,最大限度地挖掘了固定参数串级PID控制器对模型参数具有不确定性对象的控制能力。

摘要：针对一类状态完全可测的单输入单输出非线性对象,采用二阶扩张状态观测器来观测补偿对象的不确定性,提出一种适应型非线性控制器的设计方法,并结合误差分析给出了参数整定规则。基于MonteCarlo方法,通过一个理想高阶对象的仿真研究,证实了该文提出的方法对于系统参数变化和外界扰动具有良好的动态特性、较强的抗干扰能力和性能鲁棒性。

摘要：研究了参数在有界区域内变动的热工过程比例微分积分(PID)控制系统的性能比较和参数选优问题。针对热工过程的特点,基于Monte-Carlo实验原理,以过渡过程品质为指标,提出了一种PID控制系统鲁棒性及性能的比较研究方法。针对若干典型热工对象,对一些典型的PID整定方法:Ziegler-Nichols方法、Chien-Hrones-Reswick方法、Cohen-Coon方法、IMC方法、IST2E最优方法、极点配置方法、幅值相位裕量方法所设计的PID控制系统的过渡过程性能进行了比较。通过火电厂锅炉过热蒸汽温度串级控制的仿真实例,证明了该方法的实用性和有效性。