自适应模糊PID控制器的设计

目前的工业过程控制中被控对象往往都是非线性、时变的系统,常规PID控制对于这样系统的控制效果不是很理想。为此,提出将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,设计出自适应模糊PID控制器。利用Matlab中模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制器,在Simulink环境中实现了该自适应模糊PID控制器的仿真。仿真结果表明,该模糊PID控制具有控制灵活、响应快和适应性能强的优点。     

基于H∞回路成形的鲁棒PID参数整定

积分过程在工业过程控制中经常遇到,采用常规的PID参数整定方法很难得到理想的控制效果。本文采用基于H∞回路成形的鲁棒PID参数整定方法,实现对积分过程的有效控制。通过Simulink软件的仿真结果表明该方法的有效性。     

回转窑煅烧带温度控制器的设计与仿真

针对传统的回转窑煅烧带温度PID控制系统存在温度稳定性差、无法在线调整PID参数等问题,文章提出了一种采用模糊自整定PID参数控制方式设计回转窑煅烧带温度控制器的方案,介绍了该控制器的结构、设计步骤及回转窑煅烧过程系统的建模等,并采用Matlab中的Simulink模糊工具箱对模糊自整定PID温度控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法无超调量、调节时间短,能够实现参数的在线自调整。实际应用也证明了该控制方法的优越性。     

基于OPC和Matlab/Simulink的半实物仿真系统

基于Matlab/Simulink平台进行半实物仿真,可以充分提高Matlab/Simulink在控制系统设计中的应用水平.使控制系统设计更加方便快捷.采用OPC技术实现Simulink与数据采集卡进行通信,利用原有的试验装置作为控制对象,开发完成了一套新的半实物仿真系统.利用该系统可以方便实现过程控制中的各种控制结构及不同复杂控制算法.实验证明.该方法简单易行、价格很低、具有很好的通用性.     

自抗扰控制器在液位控制中的研究

经典PID控制器由于其简单实用,在液位控制中广泛的应用。但对于涉及到工业过程控制中的一阶时滞系统来说:PID控制存在着诸多不理想因素,如环境变化等容易导致工业模型参数随之变化造成的控制不理想。为了改善其液位的控制效果并保留经典PID控制的简单实用性。提出了一种比较新型的控制方案:即自抗扰控制器(ADRC)水箱液位控制。自抗扰控制器具有模型简单,收敛速度快,精度高,参数易于调节等特点,通过建立控制系统的仿真模型,将用Z-N整定方法的PID控制与自抗扰控制进行比较,并进行了仿真对比研究。结论表明:自抗扰算法在液位控制等控制工程中是一种优秀的控制方案。     

射电望远镜PID控制系统仿真

射电望远镜控制系统是射电望远镜设计中的重点,控制系统的控制精度直接影响到射电望远镜的测量精度和灵敏度.通过对射电望远镜系统建模分析,发现传统的PID算法存在积分饱和缺陷问题,会造成系统超调,调节时间延长等不利结果.将积分分离PID控制算法引入到射电望远镜控制器设计中,利用LabVIEW实时仿真模块的功能,搭建了半实物仿真模型,分别采用传统PID和积分分离PID控制,对系统进行半实物仿真实验,提高控制器的控制性能,实验结果表明,积分分离PID控制效果良好.     

基于dSPACE的过程控制算法研究

本文介绍了当今流行的半实物仿真技术及过程控制算法,研究了基于MATLAB平台的基于dSPACE仿真平台的半实物仿真原理及基于模糊规则的适应式参数自调整PID控制算法。并将其成功应用于水槽液位过程控制试验系统中。     

神经元PID控制器及改进算法的仿真研究

针对常规PID控制器有着对过程的数学模型过于依赖的局限性,导致许多过程控制效果不理想的问题,根据人工神经元的自学习功能构造了基于神经元的PID控制器,对其学习算法加以改进。选取二阶惯性环节加纯滞后为控制对象,建立了数学模型,并进行计算机仿真及对这几种控制方法的控制效果加以比较。仿真结果表明,该控制器将神经网络和PID控制规律融为一体,既具有常规肿控制器结构简单、参数物理意义明确的优点,又具有神经网络自学习、自适应的能力,取得比常规PID控制器更好的控制品质。     

基于GPC的自适应温控PID的设计与仿真

温度控制是具有大时滞特性的控制对象,当工况发生变化时,固定取值PID控制器难以实现理想的控制效果。基于广义预测控制的自适应PID控制器通过最小二乘法对系统进行辨识,将Diophantine方程的递推解与PID参数相对应,实现PID参数的自适应。MATLAB仿真和Automation Studio仿真实验表明,以基于广义预测控制的PID控制器代替固定取值的PID控制器来控制温度对象,在稳定性和实时跟踪等方面都能取得良好的控制效果。     

热工系统PID参数整定公式的仿真研究

针对目前工业过程控制系统普遍使用PID控制律的特点,通过大量的仿真及数据分析,提出了有自平衡和无自平衡控制系统PID控制器参数的经验整定公式.仿真结果表明,在上述经验公式下得到的控制器参数,可以满足电力行业标准提出的模拟量控制系统的品质指标要求,而且,控制器参数既可以直接应用于实际火电机组的闭环控制系统,也可以作为各种PID控制器参数优化算法的寻优初值及优化区间的中心值.     

模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真

针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量 ≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。     

线性模糊PID控制器的设计与分析

基于模糊语言控制规则描述的模糊控制,已成功地用于工业过程控制并具有广泛的应用前景。用模糊线性PID控制器的数学等效式在MATLAB Simulink和Floulib工具帮助下用Mamdani方法对一阶控制对象进行二维PID模糊控制仿真实验,理论分析与实验证明采用模棚线性PID控制方法比传统的PID控制方法在应用上简便、清晰,具有一定的实用价值。     

退火炉温度模糊PI控制器的设计与仿真

在退火炉控制系统中,常规的PID控制器及传统的模糊控制器难以达到理想的温度控制效果,针对常规PID控制器或者模糊控制器在控制具有非线性、纯滞后、时变特点的退火炉温度时存在的缺点,文中提出一种结合模糊控制器和PI控制器优点的模糊-Pl退火炉温度控制策略。文中对该模糊-PI控制器进行详细的设计,并用Matlab／Simulink软件对算法进行建模仿真,结果表明该控制器动态响应快、超调小、稳态精度高、鲁棒性好。模糊-PI控制器具有良好的控制性能,非常适合参数时变的大滞后退火炉控制系统。     

模糊PID控制的中频电炉温控系统设计

针对中频电炉的结构,采用参数辨识方法,通过分析中频电炉的温升曲线获得相应的数学模型。针对该模型应用MTALAB仿真工具设计模糊PID控制器,该控制器根据误差及误差的变化率现场整定PID控制的参数。比较常规PID控制与模糊PID控制的仿真效果可以发现,采用模糊PID控制器根据误差与误差的变化率现场整定PID控制的参数,可以有效地提高PID控制器的控制效果。     

一种新型的双闭环复合控制系统

针对常规PID控制器不能满足系统结构参数变化的控制要求,并且传统的单一控制器无法实现非结构参数变化和参数变化的分时控制。文章将自适应控制思想与PID控制器相结合,提出了一种分别控制扰动和系统参数变化的新的复合控制方法。通过Simulink仿真,结果表明该控制方案具有更加优良的鲁棒性和可靠性,实现了对受控对象的扰动和参数变化的分时控制。     

基于粒子群优化的PID控制器设计与应用

研究优化控制器设计问题,工业过程控制中广泛使用的PID控制器,参数的选取可等效为优化问题.针对PID控制器应用于实际的自动电压调节器(AVR)系统,为了有效地寻找AVR系统的最佳PID控制器参数,提出一种基于粒子群算法的PID参数优化策略.通过建立粒子群优化的PID控制器参数模型,在控制过程中将PID参数(比例、积分、微分)作为粒子群中的粒子,采用控制误差绝对值时间积分函数作为优化目标,在控制过程中动态调整PID的三个控制参数,从而进行PID控制参数的实时优化.仿真结果表明PID控制器可以获得较好的控制性能指标,进而改善AVR系统的瞬时响应特性,具有一定的实用价值.     

借助Simulink及ADAM模块构建半实物仿真系统

针对基于Simulink的纯数字仿真难以精确模拟真实控制对象的现状,提出了一种实时半实物仿真系统的实施方案。该系统采用Simulink中的串行通信功能块及高性价比的ADAM-4000模块;系统利用ADAM模块构成现场接口,使用Simulink设计的控制器直接控制真实的被控对象,从而达到理想的控制器设计效果。该方案可为各种控制算法的研究和验证提供一个良好的实验平台,并能减少控制系统设计的开发周期和开发成本。     

基于S函数的模糊整定PID控制器的设计及仿真

针对工业过程控制中被控对象往往为非线性、时变系统,常规的PID控制对于这样的系统的控制效果不是很理想,提出了模糊整定PID控制算法,并且在Matlab下利用S函数实现了模糊整定PID控制器的设计及仿真,并将该方法用于激光晶体生长系统的直径调节器中,结果表明,该系统对纯滞后、参数时变的激光晶体生长系统有很好的控制作用.     

模糊自调整PID的精馏塔参考模型解耦控制研究

一个现代化的化工企业,精馏塔生产装置种类和数目为数众多,生产目的也多种多样。精馏塔控制方法的改良可以引起显著经济效益的变化,同时可以使生产过程更加节能环保,因此,化工企业存在着精馏过程控制算法的改良问题。精馏过程约占工业总能耗的1/3,其节能控制潜力很大。精馏塔温度控制系统是典型的多输入多输出耦合系统。针对多输入多输出耦合系统,为使其解耦控制与主回路控制达到相互独立,本文在分析与总结模糊逻辑、PID控制等优点的基础上,设计了一种参数自调整模糊PID控制器,并将其与多变量参考模型解耦控制方法结合,实现了精馏塔温度控制系统的解耦控制。参考模型回路由控制器和被控对象的模型两部分组成。模糊PID解耦控制器的引入,使控制与解耦功能分别由2个不同的控制器独立完成,最后将该算法应用于化工精馏塔温度控制模型中。由仿真结果可知,本文方法可以使实际输出结果很好的跟踪目标结果,从仿真图可得出,该方法可以较好的实现动态和静态解耦,解耦控制效果比较理想。进而可以将该方法用于实际的化工生产过程中,具有一定的实用价值。     

模糊控制在摆缸位置伺服系统中的应用

由于摆动气缸的摩擦转矩、空气可压缩性、比例阀的压力特性等非线性因素的存在,要得到摆缸伺服系统精确的数学模型十分困难,而且气动系统易受周围环境因素的影响,当采用传统PID控制时,很难使系统长时间保持良好的控制效果,尤其是当有一定的外界干扰之后会导致系统工作不稳定.利用Matlab实时仿真模块的功能,把模糊自适应整定PID的控制算法引入到伺服系统的控制器设计中,搭建的半实物仿真模型,对系统进行半实物仿真实验,并通过不断地在线修改控制规则,提高控制器的控制性能,实验结果表明,模糊PID控制效果良好.