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公开(公告)号：CN112327604B
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202011109976.4
申请日：2020-10-16
Applicant: 清华大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种前馈补偿的预期动态PI及PID控制方法，属于自动控制技术领域。该方法利用期望调节时间确定系统预期动态方程，并利用设定值及其补偿值当前步序值和上一步序值，计算设定值当前步序补偿值；将当前步序系统输出值与设定值补偿值、上一步序系统输出值与设定值补偿值进行偏差计算，并通过PI/PID算法，计算得到当前步序PI/PID控制器输出值；将当前步序设定值补偿值与PI/PID控制器当前步序输出值，计算得到当前步序控制量值，使得该系统根据控制量计算结果实时调节执行机构位置。本发明属于弱模型控制，无需被控对象精确数学描述，与传统二自由度PI/PID控制相比，能够精准跟踪系统预期动态，同时能够分离调试跟踪性能与抗扰性能，具有较好的控制品质。
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公开(公告)号：CN112650051B
公开(公告)日：2022-07-05
申请号：CN202011372975.9
申请日：2020-11-30
Applicant: 清华大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种广义二自由度PID控制器的预期动态整定方法，属于自动控制技术领域。根据被控对象传递函数，确定被控对象相对阶次；根据被控对象相对阶次，选取闭环系统预期动态传递函数与预期闭环带宽；由被控对象相对阶次，设计广义二自由度PID控制器的控制律，并利用近似微分器获得设定值与系统输出之间偏差的各阶导数；利用预期动态传递函数的各项系数，计算得到广义二自由度PID控制器的各个参数表达式，并调整可调参数使得闭环系统输出跟踪上预期动态响应。该整定方法无需被控对象精确数学描述，与传统二自由度PID控制器预期动态整定方法相比，将预期动态整定方法推广到广义二自由度PID控制器，扩大了预期动态法的适用范围。
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公开(公告)号：CN111413865B
公开(公告)日：2021-07-13
申请号：CN202010146556.7
申请日：2020-03-05
Applicant: 清华大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种扰动补偿的单回路过热汽温自抗扰控制方法，属于自动控制技术领域。该方法属于弱模型控制策略，无需火电机组过热汽温对象的精确数学描述；利用降阶一阶扩张状态观测器算法对减温水对象上一计算步序值进行补偿，得到当前计算步序的补偿值；将过热汽温系统当前步序的输出值与当前步序的补偿值输入到扩张状态观测器中进行计算，得到过热汽温系统输出值的跟踪值及其总扰动的跟踪值，进而通过计算得到过热汽温系统的后两个计算步序的输入值，使得该系统根据计算结果实时调节减温水阀门的开度。本发明与传统的过热汽温串级控制相比，简化了控制系统的结构，同时能够兼顾闭环系统的跟踪与抗扰能力，具有较好的控制品质。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112327604A
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202011109976.4
申请日：2020-10-16
Applicant: 清华大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种前馈补偿的预期动态PI及PID控制方法，属于自动控制技术领域。该方法利用期望调节时间确定系统预期动态方程，并利用设定值及其补偿值当前步序值和上一步序值，计算设定值当前步序补偿值；将当前步序系统输出值与设定值补偿值、上一步序系统输出值与设定值补偿值进行偏差计算，并通过PI/PID算法，计算得到当前步序PI/PID控制器输出值；将当前步序设定值补偿值与PI/PID控制器当前步序输出值，计算得到当前步序控制量值，使得该系统根据控制量计算结果实时调节执行机构位置。本发明属于弱模型控制，无需被控对象精确数学描述，与传统二自由度PI/PID控制相比，能够精准跟踪系统预期动态，同时能够分离调试跟踪性能与抗扰性能，具有较好的控制品质。
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公开(公告)号：CN116256976A
公开(公告)日：2023-06-13
申请号：CN202310120121.9
申请日：2023-02-02
Applicant: 清华大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明公开了一种自抗扰控制系统、方法及介质。其中，所述系统包括：预处理单元，用于对目标对象的设定输出值以及预设数量的当前状态设定值进行预处理得到当前控制量；预补偿单元，用于将当前控制量进行预补偿处理得到第一控制量；目标数学模型，用于根据第一控制量确定目标对象的当前输出值元；判断单元，用于若确定当前输出值与设定输出值不一致，则将当前输出值发送至扩张状态观测器；高阶补偿单元，用于将当前控制量进行高阶补偿处理得到第二控制量，并将第二控制量发送至扩张状态观测器。通过执行本方案，可以实现提升高阶系统的跟踪性能和抗扰性能，为进一步推广自抗扰控制器在工业生产过程中的现场应用提供良好的支持。
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公开(公告)号：CN112650051A
公开(公告)日：2021-04-13
申请号：CN202011372975.9
申请日：2020-11-30
Applicant: 清华大学
IPC: G05B11/42
Abstract: 一种广义二自由度PID控制器的预期动态整定方法，属于自动控制技术领域。根据被控对象传递函数，确定被控对象相对阶次；根据被控对象相对阶次，选取闭环系统预期动态传递函数与预期闭环带宽；由被控对象相对阶次，设计广义二自由度PID控制器的控制律，并利用近似微分器获得设定值与系统输出之间偏差的各阶导数；利用预期动态传递函数的各项系数，计算得到广义二自由度PID控制器的各个参数表达式，并调整可调参数使得闭环系统输出跟踪上预期动态响应。该整定方法无需被控对象精确数学描述，与传统二自由度PID控制器预期动态整定方法相比，将预期动态整定方法推广到广义二自由度PID控制器，扩大了预期动态法的适用范围。
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公开(公告)号：CN111413865A
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN202010146556.7
申请日：2020-03-05
Applicant: 清华大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种扰动补偿的单回路过热汽温自抗扰控制方法，属于自动控制技术领域。该方法属于弱模型控制策略，无需火电机组过热汽温对象的精确数学描述；利用降阶一阶扩张状态观测器算法对减温水对象上一计算步序值进行补偿，得到当前计算步序的补偿值；将过热汽温系统当前步序的输出值与当前步序的补偿值输入到扩张状态观测器中进行计算，得到过热汽温系统输出值的跟踪值及其总扰动的跟踪值，进而通过计算得到过热汽温系统的后两个计算步序的输入值，使得该系统根据计算结果实时调节减温水阀门的开度。本发明与传统的过热汽温串级控制相比，简化了控制系统的结构，同时能够兼顾闭环系统的跟踪与抗扰能力，具有较好的控制品质。
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公开(公告)号：CN111338214A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010223279.5
申请日：2020-03-26
Applicant: 清华大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提出一种含有执行器速率饱和补偿的自抗扰控制方法，属于自动控制技术领域。该方法将执行器上一计算步序的输入量和实际系统上一计算步序的输入量通过补偿算法得到当前计算步序的补偿值；将实际系统上一计算步序的输出值和上一计算步序的补偿值进入扩张状态观测器计算，得到实际系统当前计算步序输出值的跟踪值和实际系统所受总扰动的跟踪值；基于扩张状态观测器得到的跟踪值，通过控制率得到下一时刻进入执行器的输入量，从而调整执行机构的变化。该补偿方法也适用于含有执行器速率饱和约束的二阶自抗扰控制的实施。本发明能够补偿速率饱和约束对控制量的不利影响，并提高闭环系统对于执行器速率饱和变化的适应能力。
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