无人艇航迹跟踪GPC-PID串级控制 被引量：18

1

作者 彭艳 吴伟清 +3 位作者 刘梅 国文青 李恒宇 谢少荣 《控制工程》 CSCD 北大核心 2014年第2期245-248,共4页

水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)系统存在有大惯性、长时滞、非线性、难以建立精确模型等问题,易受海浪等外界干扰的影响,采用传统的PID控制难以达到良好的航迹跟踪控制效果。为了实现更好的控制效果,基于广义预测理论,将其与... 水面无人艇(unmanned surface vehicle,USV)系统存在有大惯性、长时滞、非线性、难以建立精确模型等问题,易受海浪等外界干扰的影响,采用传统的PID控制难以达到良好的航迹跟踪控制效果。为了实现更好的控制效果,基于广义预测理论,将其与PID控制相结合,设计了GPC-PID串级控制器,分别控制无人艇的转艏运动和操舵运动,并采用分离式控制方案,通过航向控制间接实现无人艇的航迹跟踪控制。从matlab仿真实验结果可以看出,GPC-PID控制器具有良好的航向控制与航迹跟踪控制效果,具有响应速度快,控制精度高,鲁棒性好,抗干扰能力强等优点。 展开更多

关键词 水面无人艇 航迹跟踪控制 gpc-pid串级控制器 分离式控制

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循环流化床锅炉床温GPC-PID控制 被引量：5

2

作者 郭伟 陈琛 +2 位作者 陆振宇 周丽 郁振波 《热力发电》 CAS 北大核心 2015年第10期97-101,共5页

针对循环流化床(CFB)锅炉床温的大惯性、时变性和干扰因素多等特性,提出了一种基于PID的广义预测控制算法(GPC-PID)。GPC算法的控制律采用PID的形式,通过有限时域内的滚动优化,在线调节比例、积分和微分系数,以期达到性能指标的最优化... 针对循环流化床(CFB)锅炉床温的大惯性、时变性和干扰因素多等特性,提出了一种基于PID的广义预测控制算法(GPC-PID)。GPC算法的控制律采用PID的形式,通过有限时域内的滚动优化,在线调节比例、积分和微分系数,以期达到性能指标的最优化。同时,使算法变得简明,且较大地改善了GPC的控制性能,将其应用于CFB锅炉床温控制中,以仿真验证控制的有效性。结果表明,GPC-PID算法具有优良的设定值跟踪能力和较强的鲁棒性、适应性,具有良好的控制品质。 展开更多

关键词 CFB锅炉 床温控制 广义预测控制

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基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统研究 被引量：2

3

作者 仇国庆 曹冬梅 +1 位作者 包俊杰 刘帅 《计算机应用与软件》 CSCD 2015年第11期243-246,共4页

针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进... 针对目前自动灌浆技术存在布线不合理、灌浆不及时、仍依靠人工监测泥浆液位来判断钻井异常等问题,提出一种基于改进GPC-PID算法的自动灌浆控制系统。该系统运用Zig Bee无线传感器网络技术和网络控制技术对灌浆过程中的泥浆液位信息进行在线检测以实现自动灌浆控制和异常报警。设计了检测网络中的智能液位采集节点,并采用改进的GPC-PID算法,使控制器能够通过在线调整PID控制参数,从而实现泥浆的精确灌注使井口液位保持在正常范围内以平衡井内压力,保证钻井安全。仿真实验结果表明,改进GPC-PID算法比传统PID算法具有更好的控制品质。 展开更多

关键词 自动灌浆 无线传感器网络 液位检测 隐式GPC 增量PID

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基于GPC-PID的制冷系统过热度控制器 被引量：3

4

作者 赵敏 贾晓龙 《信息技术》 2014年第6期34-37,41,共5页

针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统... 针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器。首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统模型的纯滞后环节,基于广义预测控制的性能指标,根据Kuhn-Tucker条件,通过滚动优化策略自动整定PID控制器的参数。最后的仿真结果表明,与传统PID控制器相比,GPC-PID控制器超调小,响应速度快,具有较好的控制效果。 展开更多

关键词 过热度控制 制冷系统 PID控制器 参数自调整

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凿岩机器人钻臂GPC-PID双模控制 被引量：1

5

作者 黄开启 王雷坤 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第11期104-107,共4页

为避免广义预测控制(GPC)起始阶段存在因所获信息少而对双三角钻臂造成的控制不稳定,以及计算中因矩阵不可逆而造成的数值病态,提出以GPC和比例—积分—微分(PID)控制为基础的双模式自适应控制策略。根据广义预测PID算法得出在线更新的... 为避免广义预测控制(GPC)起始阶段存在因所获信息少而对双三角钻臂造成的控制不稳定,以及计算中因矩阵不可逆而造成的数值病态,提出以GPC和比例—积分—微分(PID)控制为基础的双模式自适应控制策略。根据广义预测PID算法得出在线更新的自校正参数,以此参数是否在规定范围内为依据判定采用PID控制模式或GPC模式。仿真结果表明:所提出的双模控制策略可以有效降低广义预测控制起始阶段的不稳定现象,提高运行中的跟踪效果,同时也能保证计算发生病态时钻臂控制的正常运行。 展开更多

关键词 广义预测控制 比例-积分-微分(PID) 双模控制 自校正参数

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基于简化GPC-PID的串级主汽温控制 被引量：2

6

作者 李小鹤 王东风 陈晓霞 《电力科学与工程》 2012年第12期14-20,共7页

以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广... 以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广义预测衰减序列简化思想应用其中,求取串联系统的GPC简化控制律。仿真结果验证了改进及简化算法的合理性和有效性。 展开更多

关键词 广义预测串联技术 GPC简化算法 GPC—PID串级控制 主汽温系统

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基于GPC-PID算法的汽车电子节气门控制系统设计 被引量：2

7

作者 沈刘晶 仇成群 《机械工程师》 2017年第4期59-60,共2页

提出了利用GPC算法与增量式PID算法相结合的方法对节气门控制系统进行优化,依据节气门数学模型建立True Time的电子节气门控制仿真模型。通过仿真实验,对超调量、稳态误差等指标进行分析,分析得到该设计能使系统具有相对较短的响应速度... 提出了利用GPC算法与增量式PID算法相结合的方法对节气门控制系统进行优化,依据节气门数学模型建立True Time的电子节气门控制仿真模型。通过仿真实验,对超调量、稳态误差等指标进行分析,分析得到该设计能使系统具有相对较短的响应速度、较小的误差、较高的稳定性,达到了电子节气门控制系统的设计要求。 展开更多

关键词 电子节气门 预测模型 GPC-PQ仿真

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GPC-PID串级控制及其在DCS中的应用 被引量：1

8

作者 胡耀华 徐素武 《大连海事大学学报》 CAS CSCD 1999年第2期96-99,共4页

将广义预测控制与ＰＩＤ控制相结合，提出了ＧＰＣ－ＰＩＤ串级控制方案，适用于具有大滞后、慢时变和干扰频繁的场合，该方案在加热炉集散控制系统中获得了成功的应用．

关键词 广义预测控制 PID控制 集散控制系统 加热炉

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自适应的时变比例增益的预测PID控制器 被引量：8

9

作者 刘斌 贾蓉 何召华 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第3期431-435,共5页

为了利用PID控制获得先进的控制性能,将广义预测控制(GPC)用于PID参数的实时优化,在此基础上提出了一种新的基于GPC的自适应PID控制器的设计方法。该PID控制器具有时变的比例增益,并且PID控制器的设计利用了GPC的未来参考输入。因此,GP... 为了利用PID控制获得先进的控制性能,将广义预测控制(GPC)用于PID参数的实时优化,在此基础上提出了一种新的基于GPC的自适应PID控制器的设计方法。该PID控制器具有时变的比例增益,并且PID控制器的设计利用了GPC的未来参考输入。因此,GPC控制律能由设计的PID控制器精确实现。为使GPC控制器稳定地获得比例增益,采用了基于互质因子分解扩展的强稳定GPC,独立于利用标准GPC设计的闭环系统而重新设计GPC控制器,保证了闭环系统的稳定性。此外,利用递推最小二乘法对系统进行在线辨识,修正模型参数,增强了系统的抗扰性。以一阶时滞非最小相位系统为被控对象,在Matlab中对该设计方法进行了仿真,仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 GPC PID 互质因子分解 比例增益 最小二乘辨识

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PID型广义预测控制在过热温控中的应用 被引量：16

10

作者 郭伟 王伟 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第11期251-253,共3页

在分析PID算法和广义预测控制算法的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导出改进的PID型广义预测控制算法(PIDGPC)。通过在发电厂的过热蒸汽温度串级控制系统中的仿真,在时域内分析PIDGPC算法控制器的参数选择对控... 在分析PID算法和广义预测控制算法的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导出改进的PID型广义预测控制算法(PIDGPC)。通过在发电厂的过热蒸汽温度串级控制系统中的仿真,在时域内分析PIDGPC算法控制器的参数选择对控制性能的影响,说明PIDGPC算法比基本广义预测控制算法具有更好的控制性能,具有较好的应用前景。 展开更多

关键词 广义预测控制 PID控制 时域 性能分析

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自适应预测PID控制器在炉膛负压控制系统的应用 被引量：2

11

作者 董继先 李伟 +1 位作者 王孟效 汤伟 《轻工机械》 CAS 2010年第1期52-55,共4页

制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器,通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该... 制浆碱回收白泥煅烧过程具有非线性、大惯性、纯滞后等特点,广义预测控制技术是一种有效的自我调节控制技术。比较传统PID控制方法很难达到理想的效果,提出了一种基于广义预测的自适应PID控制器,通过在MATLAB环境下的计算机仿真,表明该控制器具有响应迅速、鲁棒性好、自适应能力强等优点。 展开更多

关键词 自动控制 白泥回转窑 炉膛负压 广义预测控制 PID控制

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一种改进的多变量广义预测控制在球磨机制粉系统中的应用 被引量：11

12

作者 郭伟 陈琛 +2 位作者 王汉杰 夏友亮 郁振波 《控制工程》 CSCD 北大核心 2016年第1期48-53,共6页

针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、时变性等复杂特性,提出了一种具有比例、积分、微分结构的多变量广义预测控制算法(MIMOPID-GPC)。具有PID的反馈结构和广义预测控制的预测系统输出功能。采用建立在差分方程基础上的状态空间方程... 针对球磨机制粉系统的多变量、强耦合、时变性等复杂特性,提出了一种具有比例、积分、微分结构的多变量广义预测控制算法(MIMOPID-GPC)。具有PID的反馈结构和广义预测控制的预测系统输出功能。采用建立在差分方程基础上的状态空间方程作为预测模型,不需递推求解Diophantine方程,计算量减小,算法简化,实用性增强。李雅普诺夫第二方法证明了推导出的控制律可以保证系统闭环稳定。仿真结果表明,该算法是有效性的。 展开更多

关键词 球磨机 多变量 状态空间方程 广义预测控制 PID—GPC

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基于负荷前馈补偿的主汽温串级广义预测控制 被引量：5

13

作者 王振 张红军 +2 位作者 刘长远 刘云松 薛美盛 《石油化工自动化》 CAS 2012年第6期36-39,共4页

某火力发电厂某机组的主汽温控制主要采用手动控制或PID串级控制。主汽温过程工艺复杂,迟延现象严重,同时存在负荷变化、压力波动、给水温度和流量变化等多种扰动,导致主汽温剧烈波动难以控制。采用广义预测-PID(GPC-PID)串级控制,并加... 某火力发电厂某机组的主汽温控制主要采用手动控制或PID串级控制。主汽温过程工艺复杂,迟延现象严重,同时存在负荷变化、压力波动、给水温度和流量变化等多种扰动,导致主汽温剧烈波动难以控制。采用广义预测-PID(GPC-PID)串级控制,并加入负荷前馈补偿,实现了主汽温的先进控制。投运结果表明,基于负荷前馈补偿的主汽温广义预测控制运行平稳,控制效果良好,该算法是有效的。 展开更多

关键词 广义预测-PID 负荷前馈补偿 主蒸汽温度

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基于广义预测控制算法的表冷器出风温度控制 被引量：6

14

作者 白建波 王孟 +2 位作者 苗国厂 张宇 李洋 《制冷与空调（四川）》 2015年第1期78-82,共5页

表冷器出风温度控制是整个暖通系统中的关键控制环节。为了提供给变风量末端的送风温度更接近设定值,在变风量中央空调系统实验平台上,对表冷器进行流量阶跃响应实验,并用测试法得到表冷器数学模型。在此基础上,将广义预测控制算法应用... 表冷器出风温度控制是整个暖通系统中的关键控制环节。为了提供给变风量末端的送风温度更接近设定值,在变风量中央空调系统实验平台上,对表冷器进行流量阶跃响应实验,并用测试法得到表冷器数学模型。在此基础上,将广义预测控制算法应用于表冷器的出风温度控制,该算法采用CARIMA模型,对三种情况下表冷器出风温度的控制性能进行研究。结果表明:该算法能实时在线辨识表冷器模型参数,克服了系统时变特性的不利影响;通过与相应PID控制比较,验证了该算法具有更高的稳定性、准确性及鲁棒性。 展开更多

关键词 变风量空调系统 广义预测控制 CARIMA模型 表冷器 PID控制

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PID自动整定和阶梯式GPC在大型电站锅炉中的应用 被引量：19

15

作者 李俊 孙德敏 +2 位作者 魏衡华 邱雪峰 薛美盛 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2000年第18期45-48,共4页

将 PID自动整定和阶梯式广义预测控制 (GPC)同时运用到大型工业锅炉的重要控制回路(如汽包水位和主蒸汽压力 )中。使用 PID自整定可以在任何时候快速、有效地修改 PID参数 ;而阶梯式 GPC的应用则突破了以往 GPC等方案只用于小型锅炉的... 将 PID自动整定和阶梯式广义预测控制 (GPC)同时运用到大型工业锅炉的重要控制回路(如汽包水位和主蒸汽压力 )中。使用 PID自整定可以在任何时候快速、有效地修改 PID参数 ;而阶梯式 GPC的应用则突破了以往 GPC等方案只用于小型锅炉的控制、大型锅炉仅进行仿真或仅对过热蒸汽温度等回路进行控制的状况。针对在线计算的快速性要求 ,对 GPC进行修改 ,得到阶梯式GPC方法 ,使计算量比 GPC的递推算法大为减少 ,使之满足实际应用的要求。 2种方法均在某42 0 展开更多

关键词 PID自动整定 阶梯式GPC 大型电站 锅炉

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FOPID-GPC算法在电厂过热蒸汽温度控制中的应用 被引量：2

16

作者 郭伟 程晓冲 《热力发电》 CAS 北大核心 2012年第3期37-41,共5页

为了克服在过热蒸汽温度控制中对象参数变化对控制效果的影响,将分数阶PID(FOPID)控制与广义预测控制(GPC)算法相结合,构成了分数阶PID型FOPID广义预测控制(FOPID-GPC)算法。该算法的参数设置与传统的整数阶PID广义预测控制算法的参数... 为了克服在过热蒸汽温度控制中对象参数变化对控制效果的影响,将分数阶PID(FOPID)控制与广义预测控制(GPC)算法相结合,构成了分数阶PID型FOPID广义预测控制(FOPID-GPC)算法。该算法的参数设置与传统的整数阶PID广义预测控制算法的参数设置具有一定的相似性,并增加了积分阶数和微分阶数2个可调参数,该参数的取值对控制系统的性能具有很大的影响。仿真结果表明,FOPID-GPC算法使控制系统具有超调量小、调节时间短、能够快速跟踪系统变化的特点,提高了控制系统动态性能,能够较好地将蒸汽温度控制在设定值附近。 展开更多

关键词 过热蒸汽温度 控制 FOPID-GPC 分数阶PID 调节参数

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PID广义预测控制在分子蒸馏中的应用 被引量：2

17

作者 隋添翼 李云鹏 +2 位作者 于欢欢 张洋 许红岩 《长春工业大学学报》 CAS 2012年第2期135-140,共6页

通过改变广义预测控制(GPC)的目标函数,将PID控制与广义预测控制相结合,得到了具有PID算法结构的广义预测控制(PIDGPC)。建立了刮膜式分子蒸馏过程的数学模型,并将PIDGPC算法应用于该数学模型,仿真结果表明,PIDGPC明显改善了GPC算法的... 通过改变广义预测控制(GPC)的目标函数,将PID控制与广义预测控制相结合,得到了具有PID算法结构的广义预测控制(PIDGPC)。建立了刮膜式分子蒸馏过程的数学模型,并将PIDGPC算法应用于该数学模型,仿真结果表明,PIDGPC明显改善了GPC算法的超调、动态性能。 展开更多

关键词 广义预测控制 PID控制 分子蒸馏

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PID-GPC算法在高速列车横向半主动悬挂控制系统中的应用 被引量：1

18

作者 王骏 卿金伟 李海滨 《西南科技大学学报》 CAS 2010年第4期68-72,共5页

针对列车悬挂控制系统中控制器设计的复杂性,利用SIMULINK建立了17自由度的列车整车横向振动模型,引入了PID型广义预测(PID-GPC)半主动控制原理和控制策略,将半主动悬挂与被动悬挂在横向加速度、横向位移、横向振动速度以及平稳性上进... 针对列车悬挂控制系统中控制器设计的复杂性,利用SIMULINK建立了17自由度的列车整车横向振动模型,引入了PID型广义预测(PID-GPC)半主动控制原理和控制策略,将半主动悬挂与被动悬挂在横向加速度、横向位移、横向振动速度以及平稳性上进行比较分析,结果表明,采用PID-GPC半主动悬挂装置能有效抑制车体的横向振动,提高列车的运行平稳性和舒适度。 展开更多

关键词 高速列车 横向悬挂 半主动控制 PID-GPC

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基于输出误差预测的模糊预测PID控制及应用 被引量：8

19

作者 李林欢 刘斌 +1 位作者 苏宏业 褚健 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期826-830,共5页

针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由... 针对实际工业过程中普遍存在的非线性特性,采用T-S模糊模型来描述复杂的非线性系统.利用模糊聚类算法在线竞争学习模糊规则的输入区域中心,并按预先规定的规则之间的重叠度在线确定每条规则的输入区域半径,而模糊规则结论中的参数则由递推最小二乘(RLS)算法得到,得到的模糊局部线性化模型作为每个时刻的受控自回归积分滑动平均(CARIMA)模型.结合广义预测控制(GPC)的思想和有限脉冲响应滤波器,提出了一类新型的模糊预测PID控制器的实现方法,解决了一般预测PID控制器设计当中对系统模型阶次的限制问题.仿真算例说明了该方法的有效性和实用性. 展开更多

关键词 输出误差预测 模糊预测PID 广义预测控制 有限脉冲响应滤波器

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污水处理湿式氧化实验系统的设计

20

作者 关士远 《化工自动化及仪表》 CAS 2016年第9期974-976,共3页

针对实验室小试系统对于污水处理成本和效果的要求,提出了基于GPC-PID串级控制算法的工控机加温控器的污水处理系统。GPC-PID串级控制算法的计算与数据处理能力强,系统调整容易,是解决实验室污水监控问题的合理方案。针对污水处理过程... 针对实验室小试系统对于污水处理成本和效果的要求,提出了基于GPC-PID串级控制算法的工控机加温控器的污水处理系统。GPC-PID串级控制算法的计算与数据处理能力强,系统调整容易,是解决实验室污水监控问题的合理方案。针对污水处理过程中污水成分不确定、污水量不确定的现象,GPC-PID控制效果比单纯的PID控制要好,且成本大幅降低。 展开更多

关键词 污水处理系统 湿式氧化法 gpc-pid串级控制 组态王

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