Disturbance Observer-Based PID Control System Using DNA Strand Displacement and Its Application in Exponential Gate

控制理论(社会学) PID控制器 设定值 超调(微波通信) 前馈 控制系统 计算机科学 过程控制 扰动(地质) 控制工程 过程(计算) 工程类 温度控制 控制(管理) 电信 古生物学 电气工程 人工智能 生物 操作系统
作者
Wujie Zhang,Hui Lv
出处
期刊:IEEE Access [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:11: 113160-113175
标识
DOI:10.1109/access.2023.3320956
摘要

Synthetic control circuits have demonstrated their effectiveness in molecular process control. However, current synthetic control circuits counteract the impact of disturbances by error signals. A disturbance suppression strategy that combines a disturbance observer with a controller to achieve better disturbance suppression is presented in this paper. A disturbance observer-based PID control system(DOB-PID) is implemented for the first time using chemical reaction networks(CRNs). The controller parameters are obtained using the flow direction algorithm, which significantly reduces the parameter setting time. The DOB-PID based on CRNs achieves improved disturbance suppression without affecting the setpoint tracking characteristics. To overcome the limitation of the classic disturbance observer relying on the inverse nominal model, a modified disturbance observer-based control system(MDOB) is realized using CRNs. The MDOB-PID eliminates the need for the inverse nominal model in the modeling process. Furthermore, the MDOB-PID control system is combined with a feedforward controller, resulting in a modified disturbance observer-based feedback control system(FDOB). This system effectively decouples the set value following and disturbance suppression characteristics, simplifying the parameter tuning process. Additionally, a FDOB-PID control system is established using DNA strand displacement. The FDOB-PID control system proposed in this paper exhibits lower overshoot and better disturbance suppression compared to existing control systems. Finally, a FDOB-PID exponential gate control system is developed to suppress leakage response in calculation process. This system ensures accurate calculation results even in the presence of a leaky response in the exponential gate.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.1应助qqqq采纳,获得10
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
2秒前
吕凯迪发布了新的文献求助10
2秒前
tt发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助顺顺安采纳,获得30
3秒前
的方法完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
111完成签到 ,获得积分10
3秒前
打死不穿秋裤完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
kiko完成签到,获得积分10
5秒前
Criminology34应助mookie采纳,获得10
6秒前
Criminology34应助mookie采纳,获得10
6秒前
597完成签到,获得积分10
6秒前
Criminology34应助mookie采纳,获得10
6秒前
vily完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
丘比特应助刻苦惜萍采纳,获得10
9秒前
9秒前
唧唧咕咕完成签到,获得积分10
10秒前
cnspower发布了新的文献求助20
10秒前
ableyy完成签到 ,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
小杜小杜发布了新的文献求助10
13秒前
晨枫完成签到,获得积分10
13秒前
鲍复天完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
烟花应助11采纳,获得10
15秒前
单薄曲奇完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
Dean051204发布了新的文献求助10
16秒前
zxr发布了新的文献求助10
16秒前
爆米花应助Done采纳,获得10
16秒前
烟花应助明天见采纳,获得10
16秒前
archieeee发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Agyptische Geschichte der 21.30. Dynastie 3000
Les Mantodea de guyane 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5750082
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5462045
关于积分的说明 15365483
捐赠科研通 4889284
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2629034
邀请新用户注册赠送积分活动 1577326
关于科研通互助平台的介绍 1533933