基于MATLAB的大延迟系统的PID控制与Smith预估器控制的仿真分析

介绍了PID控制与Smith预估器的原理及特点，仿真实例验证了Smith预估器对大延迟系统的有效控制作用。     

基于多模Smith预估器的CDMA系统功率控制

针对往返时延时变的CDMA系统功率控制,在传统的Smith预估器的基础上,提出了一种多模Smith预估功率控制方法.这种多模Smith预估功率控制是由多个传统的Smith预估器构成,每个Smith预估器对应不同的时延项,通过设计似然函数来计算各自概率进而确定权重,最终达到最优的补偿效果.仿真结果表明,该方法能使输出信号与干扰加噪声比(SINR)渐进无偏地跟踪目标SINR,能有效补偿未知的、时变的往返时延,对CDMA系统中时变的往返时延具有一定的鲁棒性.     

MATLAB在时滞过程Smith预估控制特性研究中的应用

该文介绍了Smith预估器存在的问题，利用MATLAB的Simulink工具箱对Smith预估控制系统的特性进行了仿真研究，定量给出了参数不匹配而Smith预估控制仍然具有较好的控制效果的参数范围，指出了τp／Tp对Smith预估控制鲁棒性的影响，通过模拟实验，增强了学生对Smith预估控制的理解，为今后从事相关研究和在实际系统中应用Smith预估控打下了基础。     

面向工业过程的自校正控制教学实验平台

该文针对自适应控制课程中的主干教学内容（自校正控制）,研发了面向工业过程的自校正控制教学实验平台。该平台基于工业环境的空气加热混合过程被控对象和PLC控制系统,研发了平台化的自校正控制教学实验软件,可以通过I/O变量配对灵活选择不同特性的单变量被控对象,灵活引入各种扰动,灵活选择各种算法,并可结合自校正控制教学中的关键知识点开展递推辨识实验、模型已知时的控制器设计实验、模型未知时的自校正控制实验等。     

基于INFI-90Smith预估器的过热汽温控制调节

介绍了Smith预估器的控制原理和应用,并以辽宁发电厂的#3、4机组过热汽温控制为例探讨了Smith预估器对过热汽温控制时参数的整定方法,并对实施后的效果与常规PID控制效果进行比较和总结。     

基于LabVIEW平台的可配置过程控制教学实验系统

针对实验室过程控制实验教学系统学生可操作性差的不足,设计了基于Lab VIEW平台的可配置过程控制教学实验系统,首次将NI公司开发的数据采集卡NI-my DAQ应用于构建实际对象的过程控制,搭建了半物理的液位过程控制实验教学系统。利用NI-my DAQ数据采集板卡将计算机与液位实验装置相连接,利用计算机上的Lab VIEW软件平台实现了液位过程的辨识与控制器设计,并通过控制实际的液位对象来验证控制器的性能。该实验系统要求学生必须掌握"过程建模-控制器设计"一体化方法,能够提升学生对过程控制的理解,训练学生控制器设计方面的工程创新能力。     

Smith预估器在FF控制系统中的应用

介绍使用现场总线实现的Smith预估器控制系统；给出了该系统的实现原理及软硬件组成，经实验室实际运行测试，该系统具有设计先进，控制精度高，动态响应好、可靠性高等特点。     

基于LabVIEW电动车辆双电机控制教学实验平台

基于虚拟仪器的软件LabVIEW,结合双电机、加载装置及转矩、转速传感器,开发了一套经济、实用的车辆双电机控制教学实验平台。该实验平台虚实结合、扩展性好、使用方便,既可以满足车辆电子技术、自动控制原理、测控技术课程教学实践要求,又可用于本科生科研训练(URP)。通过编写多电机驱动车辆在不同载荷下匀速、差速行驶等控制算法,并结合运动学模型构建控制系统,可进行时域和频域分析,得到性能指标。实践表明这种集探索、验证、改进于一体的教学模式,对提高学生测控、模拟仿真和综合素养有着积极的促进作用。     

Smith预估-线性自抗扰组合温度控制系统设计

针对传统大滞后温度控制系统存在闭环稳定性差、超调量过大、调节时间过长、抗干扰能力差、结构与调参复杂等问题,提出了Smith预估-线性自抗扰组合温度控制系统。引入Smith预估器,可以将被控对象(G_O(s)e^-τs)纯滞后环节e^-τs抵消,即将被控对象等效为G_O(s),保证闭环系统稳定性。采用线性自抗扰控制技术(LADRC),可将系统“未知扰动”通过线性扩张状态观测器进行估计,通过反馈消除干扰,提高控制精度,降低超调量,缩短调节时间。通过建立Simth预估模型和LADRC模型,分析预估器抵消纯滞后环节原理。仿真结果表明,Smith-LADRC系统保证了闭环系统稳定性,与Smith-PID相比,调节时间减少了65.486 s,超调量减少了19.44%;加入外部扰动后,Smith-LADRC比Smith-PID超调量减小1.24%,调节时间减小50.406 s,整个系统抗干扰能力、鲁棒性、稳定性更强,响应速度更快。     

基于改进Smith预估时延补偿的GPC网络控制系统研究

针对网络传输时延和被控对象自身时滞使控制系统性能恶化等问题,对传统Smith预估器进行补偿,在其反馈通道上加入一阶惯性环节,解决被控对象与预估模型参数失配问题,并将阶梯式广义预测控制算法和时延补偿相结合,进一步降低传输时延和自身时滞对控制系统的影响.仿真结果表明改进后的系统能获得较好的动态性能和稳定性能.     

基于ASEA实验平台的过程控制实验设计

针对传统的过程控制实验系统存在的种种缺点,吴重光教授的课题小组自主开发了新一代多功能过程与控制实验系统--ASEA实验平台.基于该平台,该文采用SIMATIC PCS 7 BOX开发了过程控制实验,达到ASEA实验平台多方面利用的目的,加深学生对过程控制的理解,更好地培养学生的实践能力和创新能力.     

基于LabVIEW的过程控制实验平台开发

基于LabVIEW开发了A3000的实验平台,以进行虚拟仿真控制和实时通信控制实验教学。建立了A3000水箱系统的机理模型,完成了调节阀、变频泵和水箱特性等重要参数的测量和辨识,建成流量调节阀单回路控制、双容串级控制、下水箱前馈反馈控制、比值控制和扩展范围的分程控制等5个控制仿真实验平台。平台采用模块化设计,通过OPC server与实际A3000装置进行通信,实现了实时控制。     

基于SMPT-1000实验平台的锅炉控制实验设计

针对传统的过程控制实验系统存在的一些的缺点,设计了高级多功能过程控制实训系统——SMPT-1000实验平台。针对该平台中的工业锅炉对象,按照工业锅炉过程的操作规程,制定燃烧系统、汽包水位系统、蒸汽温度等相关系统的控制策略,利用SIMATIC PCS 7 BOX完整地实施整个控制方案,并对控制结果做出详细的分析。可以看出,所设计的锅炉整体控制方案有较好的实用性和较强的鲁棒性。     

基于NetLinx架构的过程控制实验平台的设计与实现

设计了基于NetLinx网络架构的过程控制实验平台,阐述了实验平台的网络结构和网络功能.该实验平台除满足过程控制课程的基本实验教学外,还可进行复杂的网络控制实验,使学生在实验室里就能体验到工业网络中系统组态、数据采集和实时控制的3大功能.并以基于网络的水箱液位随动控制实验为例实现了网络控制功能,获得良好的实验效果.     

基于单片机仿真实验平台的PLC控制

介绍一种MCS-51系列为核心的开放式单片机仿真实验平台,以此增加三菱FX系列PLC的控制实验,从而实现与PLC人机对话。该实验系统对于提高学生的综合素质,节约实验设备有着重要的现实意义。     

基于Lonworks现场总线的过程控制实验平台

对自动控制实验原有的控制实验系统进行了升级,采用Echelon现场总线产品开发了基于Lonworks的闭环过程控制实验平台.经过升级的控制系统实现了对实验装置的集中管理、分散控制.实践表明,该平台提高了实验效率,有利于学生了解目前先进的控制技术,是掌握PLC(programmable logic controller)应用技术、学习过程控制工程、研究先进控制算法的良好平台.     

基于SIMULINK/SIMSCAPE的计算机控制系统仿真实验平台

为了解决计算机控制系统课程硬件实验成本高、效率低,而单纯数字仿真缺乏形象性等问题,提出了一种基于物理模型的仿真实验平台设计方法,其中被控电路系统用SIMSCAPE提供的物理模型模块构建,计算机系统用SIMULINK模块库中的触发子系统配合一定的程序来实现,模拟计算机周期性采样、迭代计算差分方程的过程。以二阶电路系统的最少拍控制仿真实验台为例,介绍了仿真系统设计过程,并分析了仿真实验平台运行的准确性。结果表明,作为硬件实验前的有效补充,在仿真实验台上的仿真实验过程与实际硬件实验过程一致,可极大激发学生的实验兴趣,提高实验效率。     

基于E-Wind Turbine实验平台的风力发电控制系统

风力发电系统具有规模大、实际现场培训成本高、危险系数高等特点,因此基于风力发电仿真设备的风力发电控制研究是十分必要的。以E-Wind Turbine实验平台为例,详细介绍了变速、变桨距双馈风力发电系统实验平台的构成与控制策略的实现方法。基于S7-1200系列的PLC控制器,利用PORTAL STEP 7集成开发环境,实现了风机的偏航、转速控制以及功率控制。仿真实验结果表明,设计的风力发电控制系统可以有效地模拟实际风力发电机的各种控制要求,为风力发电控制策略的研究提供了一种有效手段。     

基于分布式仿真的智能控制实验教学平台设计

针对现有智能控制实验装置价格高、单台实验人数少、实验项目单一等问题,设计了基于分布式仿真的智能控制实验教学平台。该平台采用分层设计思想,构建了一个闭环智能控制系统,并通过三维视景实时显示实验效果。以基于遗传算法的无人机路径规划及路径跟踪控制问题为例,说明分布式仿真实验教学平台的教学应用。该分布式仿真实验教学平台便于学生完成智能控制实验,并进行二次开发和创新实验。     

基于ARM-Linux的嵌入式系统开发平台教学实验研究

对基于ARM-Linux开发平台的嵌入式系统教学实验进行了研究,提出了开设实验的两种方案并进行了对比分析。在相关实验的基础上,提出了一种远程温度控制系统。