基于模糊PID的Smith预估碱液温控系统
邢健峰;纪志成
【摘 要】针对脱盐水系统中碱液温度换热系统的大时滞、时变性、工况复杂等特点,提出一种基于模糊自整定PID的Smith预估控制系统,利用对系统偏差量与偏差变化率的采集,建立模糊控制表对PID控制器的3个参数进行在线自整定,通过Smith预估器对系统中的时间滞后进行补偿.文中详细阐述了模糊控制器的设计与Smith预估器的PLC实现方法,并对系统进行了仿真分析.实际运行结果表明,该控制系统有效地提升了系统的动态与稳态特性,克服了大延迟对系统造成的影响.该系统在重庆某轮胎公司脱盐水站中运行效果良好.
【期刊名称】《自动化与仪表》
【年(卷),期】2014(029)007
【总页数】5页(P43-47)
【关键词】模糊控制;自整定;Smith预测;换热器
【作 者】邢健峰;纪志成
【作者单位】江南大学电气自动化研究所,无锡214122;江南大学电气自动化研究所,无锡214122
【正文语种】中 文
【中图分类】TP273
工业控制过程中时间滞后是一个普遍存在的现象，对于时滞时间较小的控制系统，可以通过常规的PID控制器进行控制，但对于时间滞后较大的控制系统，常规的控制方法常无法满足工业上的控制要求。对于一些大时滞的系统来说，现阶段存在多种解决办法，如预测时滞PI控制网络[1]，基于Smith预估器的PID控制系统[2]，具有内膜结构的PI/PID控制系统[3]，这些控制系统都取得较好的控制效果，但是，它们都缺乏一定的自适应机制。在工业控制系统中，工况的不同会伴随着多种过程量的变化，需要控制系统根据不同工况进行自适应的变化。
温度控制具有滞后性，使得被控量不能及时反映控制器的动作，控制信号要延迟一段时间才能反映到被控量上，同时当系统中存在扰动时，控制器无法及时对干扰信号产生抑制作用[4-6]，若采用传统的PID控制器对被控量进行控制，在滞后时间较长的情况下，控制系统无法达到控制要求。采用Smith预测器控制可以有效的减少因为时滞而对系统产生的影响，但是，Smith预测控制要求系统具有一个精确的数学模型，而对这样一个工业控制系统而言，常常无法测量这样一个精确的过程模型，而模糊控制是基于模糊原则，不需要精确的控制模型，对这样的控制系统而言更加适合[7-9]，模糊PID控制对变化的系统模型具有更好的控制效果。所以，采用基于Smith预测的模糊PID控制器对温度进行控制。
基于混合粒子群算法优化橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统
周冬冬;陈明霞;赵金迪
【期刊名称】《机床与液压》
【年(卷),期】2022(50)16
【摘 要】为提高橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统的控制精度,更好地实现智能整定参数与橡胶挤出机温度最优控制,采用混合粒子群(HPSO)算法优化Smith-模糊PID控制系统,完成对温度控制系统PID参数基准值的自动寻优。借助MATLAB软件辨识挤出机温控系统数学模型,搭建Smith-模糊PID温度控制系统。为避免粒子群(PSO)算法陷入局部最优,在PSO算法的基础上将社会因子分解为局部社会因子和全局社会因子,设计出HPSO算法对PID参数进行寻优;将HPSO算法优化系统前后的控制效果进行对比。结果表明:采用HPSO算法优化Smith-模糊PID温度控制系统的控制精度更高、抗干扰性能更强,温度控制精度在±(1~1.5)℃以内,并且接近±1℃,完全满足橡胶挤出生产过程中对料筒温度控制的指标要求,可以在一定程度上提升温控系统的控制精度以及挤出机械的智能化水平。
【总页数】6页(P125-130)
【作 者】周冬冬;陈明霞;赵金迪
【作者单位】桂林理工大学机械与控制工程学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TP273.2 【相关文献】
1.基于模糊PID算法的挤出机机筒温度控制系统设计2.基于Smith-模糊PID的空气能热泵控制系统研究3.基于Smith-模糊控制算法的橡胶挤出机料筒温度控制系统研究4.基于FFRLS辨识优化橡胶挤出机Smith-模糊PID温度控制系统5.基于混合算法优化的BP-PID在SLS预热温度控制系统中的应用
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钢铁炉温不确定时滞系统Smith免疫预测控制
徐雪松;欧阳峣
【摘 要】Concerning the uncertainty of pure time delay system with
disturbance such as steel temperature control, an evolutionary
computation way based on immune feedback control was applied to Smith
predictor. The way was based on the autoregressive moving average
model and rolling horizon optimization by using immune clone selection,
which avoided solving the Diophantine equations. It can adjust time-delay
automatically and conduct a feed-forward compensation to optimize
feedback error. The simulation result shows the effectiveness of the
method, and shows it has a very good adaptability for interference and
system modeling error. The application to steel temperature control has
illustrated its excellent control effect.%针对钢铁炉温不确定时滞系统,将免疫反馈控制与Smith预估控制结合而提出了一种Smith免疫预测控制方法.利用克隆选择实现滚动优化避免了求Diophantine方程及逆矩阵,不需要复杂的推导,可以在线调整Smith预估器的时滞时间常数和对扰动进行补偿,消除传统Smith预估对模型的依赖.通过实验仿真表明了该方法的有效性,并对外部干扰及系统建模误差具有很好的适应性,将该方法应用于钢铁高炉炉温控制过程,取得较好的控制效果.
《工业控制计算￣｝２００７年２Ｏ卷第１Ｏ期 ５
基于模糊免疫ＰＩ Ｄ—Ｓｍｉｔｈ控制的火电厂水质调节系统
Ｆｕｚｚｙ Ｉｍｍｕｎｅ ＰＩＤ——Ｓｍｉｔｈ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｂａｓｅ ｏｎ Ｗａｔｅｒ Ｑｕａｌｉｔｙ
Ａｄｊｕｓｔｉ ｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｉ ｎ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ
梁 俊 廉迎战 林 嘉 （广东工业大学自动化学院，广东广州５１００００）
摘 要 针对火电厂水质调节系统控制对象的大时滞时变性，模型不确定等特性，设计了了模糊免疫ＰＩＤ－Ｓｍｉｔｈ顸估控制系
统。仿真结果表明，所设计的控制系统比常规ＰＩＤ控制系统具有较强鲁棒性，系统具有良好的适应能力，适用于缺乏精确数
学模型且参数变化的大纯滞后工业过程。
关键词：模糊免疫ＰＩＤ，Ｓｍｉｔｈ预估器，Ｍａｔｌａｂ仿真，水质调节系统
Ａｂｓｔｒａｃｔ
Ａｉｍｉｎｇ ａｔ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ ａｎｄ ｍｕｔａｂｌｅ ａｎｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｏｂｊｅｃｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗａｔｅｒ ｑｕａｌｉｔｙ
ａｄｊｕｓｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ，ａ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｆｕｚｚｙ ｉｍｍｕｎｅ ＰＩＤ—Ｓｍｉｔｈ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．
Ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔ￣ｌ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｓｕｐｅｒｉｏｒｓ ｔｏ ｇｅｎｅｒａｌ ＰＩＤ ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ ｃｏｎｔ￣ｌ
ｓｙｓｔｅｍ．Ｑｗｉｎｇｔｏ ｔｈｅ ｇｏｏｄ ｆｉｔｎｅｓｓ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ，ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｕｓｅｄ ｉｎ ｌａｒｇｅ ｄｅｌａｙ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｕｎｃｅｒｔａｉｎ ｍｏｄｅｌ
