基于Smith预估型模糊PID温度控制系统的设计

针对室内温控系统中响应时延大、稳定性较差以及超调量大等问题,设计一种基于Fuzzy-Smith滞后补偿型PID温度系统,将Smith补偿型控制器加入回路系统中,提前预判对象的性能,反馈到调节器,以此补偿过程误差,并通过Matlab软件设计模型;实验结果可知:传统PID算法和Fuzzy-PID算法的上升速度较快,但稳态品质较差,调节能力较弱; Smith算法的超调量相比其他算法小,能够使系统保持较好的鲁棒性,但曲线上升时间和系统调节时间较慢; Fuzzy-Smith控制的温度上升较快,超调量很小,调节到稳定温度值所花时间较少,明显改善温控系统的性能,能够达到预期的稳态特性;算法能有效地抑制纯滞后的影响,降低系统的超调量,加速响应过程。     

基于Smith预估器的恒温箱温度控制

温度控制范围低于环境温度的恒温箱控制系统中,恒温箱内温度上升速度快,降温速度缓慢。针对这类系统的纯滞后特性,提出了基于Smith预估器的恒温箱温度控制系统的设计方法。该方法能有效克服纯滞后对控制系统稳定性的影响．同时提高了的控制指标,具有较好的鲁棒性。     

纯滞后系统的Smith—Fuzzy预估控制

介绍了Ｓｍｉｔｈ预估器存在的问题,采用模糊与Ｓｍｉｔｈ预估器相结合的控制策略仿真结果表明,Ｓｍｉｔｈ－Ｆｕｚｚｙ预估控制器具有较好的控制效果和鲁棒性。     

Smith预估算法在计算机控制系统中的应用

Smith预估控制是一种对被控对象的纯滞后补偿,在工业过程中有着比较广泛的应用。在传统Smith预估算法的理论基础上,采用Smith预估器与PID控制器相结合的方法,推导出相应的控制算法,利用实验室现有的硬件设备,确定控制方案,搭建计算机控制系统。被控对象为电加热管,其对象特性可以通过阶跃响应曲线测得。通过NI公司的LabVIEW软件平台,实现控制算法的软件编制以及相应的控制界面的设计。     

基于扰动跟踪的Smith预估器

在讨论了Smith预估器优缺点的基础上,提出了一种修正的Smith预估器．该预估器引入闭环反馈控制,结构简单,且能跟踪扰动．对含有积分环节的对象,进行了仿真．仿真结果表明,模型匹配时具有同Smith预估器同样的效果：当模型不完全匹配时通过校正,使得系统的工作更加稳定．     

不稳定和积分时滞过程的Smith预估器设计

针对不稳定和积分时滞过程，提出了一种设计修正的Smith预估器的新方法．首先利用内环控制器镇定不稳定或积分时滞过程，然后通过等效变换将修正的Smith预估器结构简化为内模控制（IMC）结构，并利用内模控制原理和积分平方误差（ISE）指标设计给定点跟踪控制器．最后，根据负载扰动下保持闭环系统稳定的要求，利用最佳相位裕度标准或Nyquist稳定性判据设计负载扰动控制器．多个仿真示例验证了该设计方法比现有的方法具有更好的动态特性与鲁棒性．     

提高Smith预估器扰动抑制能力的方法及应用

以带纯滞后的典型工业过程为被控对象，针对常规Ｓｍｉｔｈ预估补偿控制对外扰动信号响应缓慢的缺点，给出一种改进的Ｓｍｉｔｈ预估器结构。分析了预估器的改进方法和参数设计，数值仿真和应用结果表明，该控制方案对改善系统的抗干扰性能有良好效果。     

基于遗传算法自整定和Smith预估的EMCCD温控系统设计

针对EMCCD温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达-12±0.1℃,图像本底噪声方差仅为18,实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。     

用于时滞不确定系统的自适应Smith预估器

Smith预估器对模型的依赖性制约了它在实际中的应用 ,文中提出一种改进型Smith预估器 ,能在线地跟踪时滞不确定对象的时滞时间常数的变化引起的系统输出的变化 ,调节模型输出使得闭环系统稳定 ;而且 ,模型中不含有时滞环节 ,控制器只有一个调节参数 ,易于实现 ;对一大惯性、大时滞系统的仿真结果表明 ,改进算法较好地解决了Smith预估器的稳定性对模型时滞时间常数的依赖性问题 ,具有广泛的应用前景     

用于时滞不确定系统的自适应Smith预估器

Smith预估器对模型的依赖性制约了它在实际中的应用,文中提出一种改进型Smith预估器,能在线地跟踪时滞不确定对象的时滞时间常数的变化引起的系统输出的变化,调节模型输出使得闭环系统稳定,而且,模型中不含有时滞环节,控制器只有一个调节参,易于实现;对一大惯性、大时滞系统的仿真结果表明,改进算法较好地解决了Smith预估器的稳定性对模型时滞时常数的依赖性问题,具有广泛的应用前景。     

基于模糊控制的Smith预估器的改进研究

针对于燥系统具有不确定特性、大滞后的特点,提出了一种将模糊PID与模糊Smith预估器相结合的控制策略,实现了PID参数和Smith预估器滤波时间常数的在线整定,获得了比模糊PID控制、模糊Smith预估器控制更好的控制效果。仿真结果也证明了这一点．     

基于组合Smith的模糊PID控制在湿度控制中的应用

针对烧结制粒湿度控制系统的大时滞、参数时变的特点,提出了基于组合改型smith预估器的模糊ND控制策略。仿真结果表明,此方法有效地补偿了大时滞的影响,对克服系统参数时变具有很强的鲁棒性,取得了较好的控制效果。     

一种不完全微分PID的多环Smith预估控制

提出一种不完全微分PID控制器组态,代替理想的PID控制器进行控制.对于系统外扰的影响,采用一种多环Smith预估器系统,利用MATLAB进行仿真.结果表明,该控制系统具有良好的抗外扰性能,可改善系统的调节品质.     

分数阶时滞系统的 Smith 预估分数阶 PI 控制

为解决一类含有时滞的分数阶系统控制问题, 提出了一种 Smith 预估分数阶 PI(Proportion Integral)控制策略, 在不消除分数阶系统中的时滞项的情况下, 实现了时滞系统的稳定控制。 通过对分数阶时滞系统进行特性分析, Smith 预估控制能有效克服时滞对分数阶控制系统的不利影响, 并给出了分数阶 PI 控制器参数整定的简单规则, 具有一定的实际应用价值。 同时分析了该分数阶系统的阶次对系统收敛时间的影响, 最后仿真验证了结论的正确性。     

带Smith预估器的模糊PID组织温度控制系统

针对激光热疗法中组织温度模型的纯滞后和大惯性,提出一种新颖的带Smith预估器的模糊PID控制系统.模糊PID控制器是由一个简单的模糊PI控制器和一个简单的模糊PD控制器并行结合而成.模糊PID控制器的增益通过解析推导与线性PID控制器的增益相联系.设计好的线性PID控制器的增益可用于在线设计模糊PID控制器.计算机仿真结果表明模糊控制系统在组织温度控制中比对应的线性PID控制系统鲁棒.     

基于鲁棒自适应预估器的电阻炉温切换控制

针对炉温设定值改变等原因引起的对象模型参数变化问题,提出了BangBang--积分切换控制器和鲁棒自适应Smith预估器.根据炉温静特性设计的切换控制器,有效减小了系统的超调和调节时间,同时降低了控制性能对设定温度变化的敏感性.自适应预估器中鲁棒项的引入,提高了预估器自适应律对纯迟延参数精度的鲁棒性.仿真结果表明,在纯迟延时间失配的情况下,鲁棒自适应Smith预估器能够保证预估误差收敛于零;在设定值大幅变化的情况下,切换控制系统的性能比PID(Proportion Integration Differ-entiation)控制更稳定.     

基于增益自适应Smith预估器的鲁棒AQM拥塞控制算法

根据Lyapunov渐近稳定定理，提出了一种基于增益自适应Smith预估器的鲁棒主动队列管理（AQM）拥塞控制算法（GAS-PI）．该算法结构简单，具有良好的鲁棒性和网络控制性能，同时克服了大时滞给队列稳定性造成的不利影响．仿真结果表明：采用GAS-PI算法，对于限制系统振荡超调量的作用非常明显，同时能使网络具有更快的响应速度及更平稳的队列——在HTTP扰动和负载变动较大的情况下，算法使得缓存队列迅速收敛到稳定值；当网络时延增大时，算法能使网络的动态性能依然保持良好．