摘要：为确保孤网模式下频率稳定性,水电站通常采用参数较小的固定pid(F-pid)控制,导致调节速度慢,难以实现全工况最优控制.针对这一问题,设计了一种基于改进灰狼优化算法(IGWO)和反向传播神经网络(BPNN)的水轮机调节系统(HTRS)自适应变pid控制器(V-pid),以在全工况下获得最优调节效果.首先,搭建高精度的HTRS仿真平台,并按水头和导叶开度变化范围划分工况.然后基于Hopf分岔理论确定各工况下pid参数约束条件及最大值.进一步,采用基于pid参数最大值数据集、综合ITAE指标和非线性收敛因子的IGWO计算出各工况下最优pid参数,并以最优pid参数作为BPNN样本数据,通过训练得到自适应V-pid控制器神经网络模型.最后,以某实际水电站为例,验证了V-pid控制器效果.仿真试验表明:基于V-pid控制器的非线性HTRS模型可根据工况变化在线自动调整pid参数,以结构简单、易实现为前提,实现了孤网模式下水电机组全工况最优控制.

摘要：针对一类可以由带有纯时间延迟的一阶模型来近似描述的被控对象,运用参数寻优及曲线拟合等方法得到了一组基于被控对象特征参数的pid控制器最佳设定公式.仿真结果表明:应用该方法所设计的pid控制系统具有超调小、调整时间短、稳态误差小等特点,系统的动态特性较以往的经验公式有了大幅度提高.即使当对象纯滞后时间与时间常数的比值较大时仍然具有较好的控制效果.该方法简洁实用,不仅解决了常规pid控制系统参数整定不良的难题,同时也为进一步构造基于过程特征参数的自适应pid控制系统提供了有力的依据.

摘要：飞行控制系统(FCS)与计算流体力学(CFD)的耦合求解是一个崭新的研究领域。传统的飞行控制系统的工程仿真方法依靠气动力模型或气动力数据库得到不同飞行姿态的气动力;而当前方法通过耦合求解Navier-Stokes方程和刚体动力学方程(RBD)以获取飞行器运动过程实时流场和非定常气动力。由于充分反映了气动力的非定常、非线性效应,因而从根本上保证了飞行控制系统仿真的精度。以方形截面导弹俯仰姿态控制为例,首先给出了系统的传递函数,并基于系统在单位阶跃舵偏操纵下的开环响应特性,提出了传递函数的修正方法,进而设计了该外形俯仰姿态控制的pid控制器。数值模拟了不同控制参数时,P控制器、PD控制器和pid控制器的控制效果。针对不同的控制指令,根据建立的控制律,数值模拟了飞行器在pid控制器作用下的实时响应过程,最终成功实现了对飞行器的俯仰姿态控制。研究发现,当飞行器作慢速机动时,工程仿真与CFD数值计算的结果吻合很好,两种方法可以互相验证;但快速机动时,两种方法给出的结果差异明显,基于CFD的耦合模拟方法由于模拟了飞行器运动和舵面偏转导致的非定常流动过程,其结果比基于静态气动力的工程方法的可靠性更高。在大攻角和快速机动等非定常效应较强时,采用CFD方法评估和验证飞行控制系统是很有必要的。

摘要：针对一类非线性不确定系统,提出了一种基于pid(比例-积分-微分)控制的鲁棒控制方法.整个控制器由pid控制器和一个鲁棒补偿器构成.首先,基于系统的标称模型设计pid控制器;然后在pid控制的基础上,设计一个辅助鲁棒补偿器,用于补偿系统非线性、参数摄动和外界扰动等对系统控制性能的影响.补偿器的设计基于李雅普诺夫(Lyapunov)稳定性理论进行,从而保证了闭环系统的鲁棒稳定.采用该方法对倒立摆跟踪问题进行了仿真控制,仿真结果验证了设计方案的有效性.

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：主动队列管理(activequeuemanagement,简称AQM)是一个非常活跃的研究领域.作为对终端系统上拥塞控制的一种补充,中间节点的AQM策略在保证较高吞吐量的基础上可以有效地控制队列长度.基于TCP/AQM控制论模型,使用H∞最优控制理论,以解析的方法设计了新型pid控制器.该控制器的特点是:控制器由单参数调节,可以方便地实现系统标称性能和鲁棒性能的折衷.通过NS仿真并与其他算法相比较,验证了所设计的控制器的性能.结果显示,所设计的pid控制器性能优于其他算法.

摘要：针对有限频段提出了窗口H_∞范数的新概念,然后给出了有限频段的界实定理及其对偶形式.按照模型匹配原则,将pid控制器的设计问题转化为窗口H_∞范数优化问题,通过求解LMI得到pid控制器参数.仿真结果验证了设计方法的有效性.

摘要：交叉熵优化方法是一种新型高效的随机优化算法,算法控制参数简单,鲁棒性强.将交叉熵优化算法用于pid控制器的参数设计,并与基于遗传算法的pid控制器设计进行对比,结果表明,交叉熵优化算法不仅所获结果较优,而且计算复杂度也明显小于遗传算法.

摘要：分析了过渡过程安排法对pid控制的影响,提出了一种基于过渡过程安排法的pid控制器设计的新方法。针对航天器太阳电池板热真空试验,搭建温度控制系统,进行物理仿真实验。实验表明,该方法能够实现快速无超调控制,控制器参数选取方便,适应性、鲁棒性得到增强。

摘要：为了研究热工过程鲁棒pid控制系统的分析和设计,针对具有参数不确定性的区间对象,根据Kharitonov定理及其广义定理,对pid控制系统的鲁棒性进行了分析,利用判断控制系统鲁棒性的充分条件、必要条件和充要条件,提出了一种针对区间对象进行鲁棒pid控制器设计和分析的方法和步骤。通过涡轮机负载的仿真控制实验,表明该方法在保证鲁棒性的同时,简化了分析和设计的计算量。