基于变论域模糊PID的纸浆浓度控制系统研究

针对传统模糊PID控制器因变量论域、比例因子、量化因子等参数设置固定不能实现纸浆浓度精确控制的问题,本课题提出将变论域思想与模糊PID控制相结合的变论域模糊PID控制算法。首先在模糊控制器中引入论域伸缩因子使模糊控制器输入输出变量的论域范围随纸浆浓度误差及误差变化率进行伸缩调整,以提高模糊控制器的控制精度;然后利用变论域模糊控制器对PID的3个参数进行调整,实现PID控制器的实时在线整定。仿真结果表明,变论域模糊PID控制算法可以有效地克服纸浆浓度控制过程存在的时变性、多干扰、时滞性缺点,能够实现纸浆浓度控制的稳定性和精确性。现场实际应用表明,应用变论域模糊PID控制算法的控制系统可将上浆浓度误差控制由±0. 3%降为±0. 025%以内。     

MDF施胶系统模糊神经网络PID控制

针对中密度纤维板(MDF)施胶系统中存在的非线性、纯滞后等现象,提出一种模糊神经网络PID控制方法。系统采用模糊神经网络控制器和PID控制器相结合的结构,改进了模糊神经网络自学习的能力,能够实时整定PID控制器的参数,提高控制系统的精度。仿真结果表明,模糊神经网络PID控制系统能够提高MDF施胶系统的响应速度和抗干扰能力,并且使MDF施胶系统具有较好的控制效果与控制精度。     

涂布机干燥箱温度模糊自适应PID控制

涂布机干燥箱温度系统具有非线性、强耦合、时变的特性,用普通PID控制器,温度偏差范围大。模糊自适应PID控制器可以适时调整K p、K i、K d的参数值。仿真及实用结果表明:模糊自适应PID控制器比常规PID控制器在干燥箱温度控制中具有更好的效果。     

基于PLC的食品热烘干机温度模糊PID控制

食品热烘干机系统通常是一个非线性、时变性、大滞后的复杂系统,传统PID控制由于比例-积分-微分参数固定不变,从而导致其控制效果并不理性,为了解决上述问题设计了一款基于PLC的食品热烘干机温度模糊PID控制系统。首先介绍了烘干机主体结构和工作原理,并介绍了控制系统硬件结构。在传统PID控制基础上设计了一款变论域模糊PID控制器,通过变论域模糊控制方法实现PID参数的在线自适应调整,从而使得PID控制器具备了能够根据系统变化而进行自适应调整的能力。最后,通过计算机仿真软件Matlab软件验证了该控制方法的有效性。仿真结果表明:变论域模糊PID控制器明显能够降低系统的超调量,大大提高了系统的控制精度。     

复贴机张力的模糊自整定PID控制

介绍了复贴机张力控制及其基本原理,由于复贴机是一个典型的复杂、联动、时变、非线性卷绕系统,对其进行恒张力控制具有相当的难度。传统的PID控制不能满足要求,为了有效解决系统的非线性时变和数学模型建立困难等问题,在原有PID张力控制器的基础上提出一种较新的控制算法———模糊自整定PID控制,对比了传统PID控制和模糊PID仿真曲线,可以看出模糊控制器对卷径变化比普通PID控制具有更强的适应性。     

基于模糊自抗扰控制的轧车张力控制系统

为了解决连续轧染机轧车系统张力波动的问题,结合模糊算法和自抗扰控制提出一种轧车张力控制的方法。根据轧车系统运行机制,建立了该系统的数学模型,并结合自抗扰控制算法的特点,推导静态解耦模型和建立动态解耦的扩张状态观察器,设计模糊控制器对非线性组合部分的参数进行在线调整,得到模糊自抗扰控制器,进一步提高控制系统的鲁棒性。该控制器与PID控制器进行对比仿真实验,结果表明:该控制器在解耦和抗干扰方面取得更好的控制效果,能够有效地抑制内外扰动引起的张力波动。     

基于Fuzzy-PID的糖厂煮糖结晶控制系统设计

针对非线性变化的糖厂煮糖结晶过程,提出将PID控制和模糊控制相结合,构造了一个模糊PID控制器,通过模糊控制规则在线调整PID控制器的参数,实现了煮糖结晶过程的自动化。实践表明:模糊PID参数自整定控制算法提高了控制系统的动态、稳态性能,在煮糖结晶过程控制中取得了满意的效果。     

基于神经元的PID无菌包装预热控制技术

针对PID控制在无菌砖包设备预热控制系统中控制效果不理想的现状,课题组提出一种将神经网络应用于PID控制器的新策略。该PID控制器基于神经元控制预热温度,让PID控制参数在有监督的δ学习规则下进行自调整,从而实现在预热温度变化时能自行调整。最后运用Simulink对无菌砖包设备预热温控系统进行仿真,结果表明神经元PID控制器在预热温控系统中具有良好的控制性能,研究改善了PID控制在解决变参数和非线性问题的短缺方面,达到预热温度变化时自调整的目标。     

粒子群整定模糊PID控制纸机干燥部压力研究

针对高速纸机烘缸蒸汽压力是一个具有惯性、大延迟特性的控制目标,很难建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器,通过模糊推理对PID的参数在线调整,但由于专家经验具有局限性、盲目性以及模糊控制内不确定因子过多,导致控制器效果无法快速达到稳态,因此,加入粒子群算法对量化因子和比例因子先在离线状态下进行迭代优化后,再通过模糊PID控制器在烘缸蒸汽压力控制系统进行仿真应用。仿真结果表明,采用基于粒子群算法优化的模糊PID控制器比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和快速响应,具有明显的优越性。     

模糊PID控制在中密度纤维板施胶中的应用研究

PID控制针对单输入单输出的定值线性系统能达到较理想的控制效果,但针对中密度纤维板施胶控制系统,不能很好解决施胶控制中多输入多输出、非线性、时滞等诸多问题.通过比较常规模糊控制器和传统的PID控制器在控制方面的优缺点,结合PID控制中存在的问题与不足,提出将模糊控制技术与PID控制算法相结合构成复合型控制器.经仿真试验,控制效果明显改善.     

人造板连续平压机液压油缸的位移模糊PID控制

针对人造板连续平压机升降系统控制精度低,多液压油缸同步控制困难等问题。分析了多液压油缸系统常规的控制算法,设计了具有自学习和自适应能力的模糊PID控制器,以弥补传统PID控制器在控制过程中的不足。在Matlab/Simulink环境下,搭建了多液压油缸控制系统仿真模型,仿真结果表明基于传统PID改进的模糊PID控制系统,控制精度高、收敛速度快、稳定性能好,能够很好地实现多液压油缸的准确控制。     

基于模糊PID控制的水轮机调节的研究

目前水电机组中多是采用常规的PID控制,由于水轮机调节系统是一个水、机、电综合控制系统,具有非线性、时变、非最小相位等特点。传统的PID控制已经不能满足在不同工况下的水电机组的需求。文章基于模糊控制理论设计一种自适应的PID控制器,通过模糊推理简单有效地实现参数的实时优化,已达到满足不同工况下的水电机组控制的需求。最后,通过仿真实验,对比常规PID控制器与模糊PID控制器的控制效果。模糊PID控制器能更加有效地改善系统的性能。     

基于模糊串级控制的黑液浓度控制系统设计

造纸碱回收过程中黑液浓度是典型的非线性、时变、大时滞、大惯性对象,针对这些问题探讨了模糊控制系统在黑液浓度控制中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级控制方案。利用模糊控制不依赖被控对象的数学模型,该控制系统将串级控制和模糊控制优势相结合,实时调整PID控制器参数。仿真结果表明,该控制策略比常规黑液浓度串级控制具有更强的自适应能力和良好的控制品质;实际应用案例表明,黑液浓度模糊串级控制可有效控制黑液浓度。     

豆粉喷雾干燥塔遗传模糊PID串级控制系统仿真

目的:提出一种遗传模糊PID串级系统。方法:以出口温度为主被控量,进风温度为副被控量构成一个串级调节系统,主回路采用遗传模糊PID控制器,副回路采用PI控制器。结果:仿真试验表明,与经典PID控制相比,串级遗传模糊PID控制具有调节时间短、鲁棒性好等优点。结论:遗传模糊PID串级豆粉干燥塔喷雾系统可以提高豆粉的生产质量。     

疲劳性能脉冲实验台模糊PID控制器的研究与设计

为了提高系统的压力控制精度,根据疲劳性能脉冲实验台控制系统的特点,构建了系统的数学模型,设计了模糊PID复合型控制器。通过大量的仿真与实验分析了系统的动态响应特性,确定了各个控制参数,并分析比较了模糊PID控制与传统PID控制的控制效果。     

基于模糊神经网络PID控制的粉体包装计量控制系统

针对粉体包装计量控制系统由于传感器、螺杆的旋转惯性、零点漂移,下料冲击力等因素的影响而造成的系统延迟、非线性等问题,提出一种基于模糊神经网络PID控制粉体包装计量控制系统。利用模糊神经网络良好的动态控制特性和自学习能力来调整PID控制比例、积分、微分3个调整参数。借助MATLAB simulink仿真软件进行系统的模拟仿真。结果表明,该模糊神经网络PID控制系统稳定时间能缩短约45%,超调量约减少16%。由此可得模糊神经网络PID控制系统优于传统的PID控制系统。     

基于模糊自适应PID控制的汽车涂装烘房温控系统研究

针对现今汽车烘房温度控制系统中存在设备规模庞大、控制程序繁琐,从而导致开车调试难、控制参数设置比较繁琐等问题。文章采用模糊自适应PID算法,将模糊控制与PID控制结合起来,利用模糊算法在线实时调整PID参数,把模糊自适应PID控制具体应用到烘房温控系统中,解决了传统烘房温控系统控制器依赖精确的数学模型的问题,增强了烘干室温度控制系统对不确定因素的适应性。并利用MATLAB对系统进行仿真,与传统单纯的PID控制进行比较,仿真结果表明基于模糊自适应PID控制的汽车烘房温控系统具有响应速度快、调整时间短、稳态误差小、超调量小等特点,有效改善了系统的动态性能和静态性能。图4表3参15     

温度控制系统模糊PID算法的仿真研究

为保证温度控制系统的稳定性,把模糊控制和常规PID控制结合起来,提出了模糊PID控制器。首先建立了温度控制系统的数学模型,确定了系统的输入输出量,建立模糊控制规则,进行模糊推理。利用Matlab仿真,结果表明模糊PID控制器与常规PID的控制结果相比,不仅提高了控制系统的自适应能力和鲁棒性,而且改善了系统的动态性能与静态性能,能使非线性、大滞后的特殊系统达到良好的控制效果。     

工业换热器前馈模糊控制系统的设计与仿真研究

以工业换热器的物料投入量、加热蒸汽量等为控制对象,对工业换热器出口温度进行分析,建立了换热器换热过程的数学模型,根据换热器运行过程中出口温度与物料投入量、加热蒸汽量的关系,运用模糊控制技术和PID自整定控制方法组成模糊自整定PID控制器。设计了一个具有前馈环节的模糊控制系统,并用MATLAB软件的Simulink对该控制系统进行仿真。仿真结果表明,系统动态性能和控制精度与传统的的PID自整定控制方案相比,都有了较大的提高。     

精炼炉电极控制系统的优化

钢包精炼炉精炼的过程中,电极控制系统是钢包精炼炉控制系统的核心,采用传统的PID、模糊控制方式无法对电极的升降实现精准的控制。把模糊控制器与PID控制器并联控制系统运行,利用FUZZY-PID控制器控制,当误差过大时用模糊控制器进行控制,使系统更加稳定运行;如果误差过小则利用PID控制器控制,可减小稳态误差。利用MATLAB/Simulink进行仿真,FUZZY-PID控制器的稳态性能得到极大提高。