时滞系统的模糊自适应PID控制研究

将模糊控制和常规PID控制相结合,设计了一种模糊自适应PID控制器,该控制器根据偏差和偏差变化率的要求实时调整PID参数。通过仿真表明：该控制器既具有常规PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,并可以迅速消除系统误差,保证了系统具有良好的动、静态特性。     

PID和Fuzzy控制相结合的分段复合控制

采用常规PID控制很难实现对大滞后、非线性等难以建立精确数学模型的被控对象的良好控制.为了解决这一难题,该文针对一个非线性二阶系统设计出PID和模糊控制相结合的分段复合控制器,该控制器不需要被控对象的精确数学模型.由于在整个控制过程中的不同阶段采用不同的控制方式,既继承了常规PID控制无静差、静态稳定性好的特点,同时又兼有模糊控制适应能力强、动态性能好的优势.通过MATLAB仿真实验表明,该分段复合控制器能够满足二阶非线性被控对象的控制要求,并取得了良好的控制效果.     

复合FUZZY-PID焊缝跟踪控制算法

本文设计了一种用于水下焊接机器人焊缝跟踪的复合FUZZY-PID控制器,采用模糊控制和PID并联的控制模式,在大的误差范围内采用FUZZY-PID控制,进行快速响应调整,在小的误差范围内采用传统线性PID控制进行小偏差的调整.两种控制模式采用基于阈值的切换方法,当焊缝偏差小于2mm时,采用PID控制,当偏差大于2mm时,采用模糊PID控制.通过试验可以看出,这种复合模糊PID控制器动态响应快,超调量小,稳态精度高,能够满足焊缝跟踪的要求.     

直流电动机调速控制系统的仿真研究

研究直流调速系统控制性能优化问题,直流调速系统是一种具有时变性和非线性的复杂控制系统,无法建立精确数学模型,传统PID控制的控制效果依赖于被控对象的精确数学模型,传统PID无法动态适应直流调速系统,难以获得较高的控制精度.SVM具有非线性控制能力,不需要建立精确的直流调速系统数学模型就可以进行精确逼近,为提高了直流调速系统控制精度,提出一种支持向量机和传统PID相结合的直流调速系统控制方法(SVM-PID).通过支持向量机对传统PID控制器3个参数进行在线整定,使PID控制器能够适应直流调速系统非线性变化,从而实现对适应直流调速系统精确控制,最后采用仿真验证SVM-PID性能.仿真结果表明,SVM-PID较好的克服了传统PID控制器存在的不足,提高了系统的抗干扰能力,减小了系统的超调量,为提高控制系统的性能提供了依据.     

模糊自适应PID参数自整定控制器的研究

当控制系统中的被控对象存在纯滞后、时变或非线性等复杂因素时,普通的PID控制器的控制效果很难达到较好的控制效果,针对这一问题,应用模糊控制和自适应控制的知识,设计了模糊自适应PID参数自整定控制器,此控制器的比例系数、积分系数和微分系数可根据模糊推理规则进行在线调整。仿真结果表明,该控制方法提高了系统的动、静态特性,使该系统具有较好的鲁棒性。     

史密斯模糊整定PID控制器的设计及仿真

对传统的史密斯预估器进行改良.针对传统的史密斯控制系统过分依赖被控对象的精确数学模型、以及当预估器与实际对象有差异时控制效果不佳的缺点,提出了史密斯纯滞后补偿和模糊整定PID参数原理相结合的集成控制算法,该算法将该模糊自适应整定PID控制器引入史密斯控制系统中,用模糊控制器取代原系统的控制器;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,该系统同时兼顾了史密斯控制和模糊控制的优点,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.     

模糊免疫PID算法在温度控制系统中的应用研究

该文针对温度控制系统非线性、大滞后、参数时变的特征,设计了模糊免疫PID控制器。该控制器结合了模糊逻辑、免疫机理以及PID调节的各种优点,既具有模糊控制的非线性作用,又具有免疫控制的自适应能力,同时还具有PID控制的广泛适用性。文章介绍了模糊免疫PID控制器的控制原理和设计方法,在Matlab中编写函数仿真,结果表明该控制器能够实现持续干扰情况下的闭环鲁棒稳定,并使系统呈现良好的动态和静态性能。     

基于模糊PID的粘度仪恒温系统实现

恒温控制系统是粘度仪最重要的部分之一,粘度对于温度变化较为敏感,温度精度要求严格.传统的PID控制技术在温控系统应用广泛,难以达到高精度要求,对于参数比较敏感,为此本文引入模糊控制理论,设计一个PID控制与模糊控制结合的智能温度控制器,利用AVR单片机的PWM波形输出实现恒温控制.当温度误差较大时,采用积分分离PD控制,实现快速升温;当温度误差进入设定的误差阀值内,采用模糊PID控制算法稳态控制,减小超调量.实践证明该控制方法,具有响应快、超调量小、稳定性较好等特点,优于传统控制方法.     

磁悬浮系统的模糊自适应PID控制

针对磁悬浮系统开环不稳定、强烈非线性等特性,结合PID控制和模糊控制的优点,提出一种改进的模糊自适应PID控制方法(IFPID).将微分环节从模糊控制器中剥离出来,只对比例和积分参数进行模糊整定.设计时采用非线性模糊化,利用S-函数建立磁悬浮系统的非线性模型并进行仿真.仿真结果表明,IFPID控制系统的抗干扰和适应参数变化的能力都优于常规PID控制,具有较好的动态特性和稳定性.     

基于智能控制方法的风力发电系统的变桨距控制器

以对风力发电机系统进行功率控制为目的,提出基于智能控制方法的变桨距控制器的设计.风力发电系统结构复杂,具有非线性、时变的特点,单纯的模糊控制和PID控制都不能取得良好的控制效果.针对这一问题,提出风力发电系统模糊PID双模变桨距控制策略.使用Matlab中的Simulink组件建立系统模型,进行仿真试验.仿真结果表明,使用模糊PID双模控制变桨距控制器的风力发电系统确实具有较好的动态性能、收敛速度和静态误差.     

模糊控制理论在即热式热水器中的应用

针对传统PID控制器依赖被控对象精确的数学模型,当应用在复杂的、非线性、人迟滞的即热式热水器时难以达到良好的动态响应的缺点,本文将模糊控圳理论噍用于即热式热水器的温度控制中,同时分析了即热式热水器控制系统硬件绀成及工作原理,并且在MATLAB中应用Fuzzy Toolbox和Simulink纣控制系统进行仿真。实验结果表明,模糊控制方法相对于传统的PID控制具仃更好的动态和静态性能,控制精度为大为提高。     

机动弹头末制导模糊控制研究

机动弹头在末制导段的飞行参数随着飞行条件的变化而发生较大变化,呈现严重的非线性,给控制系统设计带来较大困难.结合模糊控制和PID控制的优点,从工程实用的角度出发提出了一种基于模糊PID控制器设计的方法.模糊控制系统对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性的、复杂的对象.模糊控制器可根据系统的误差和变化对PID控制器参数进行自动优化和调整,然后用同法设计导弹的俯仰通道模糊控制器,并与传统的PID控制器进行分析对比,最后在六自由度模型上进行仿真.仿真结果表明控制器能够满足机动弹头末制导控制系统要求.     

模糊PID控制在开关磁阻电机控制系统中的应用

针对开关磁阻电机非线性极强,而单一的模糊控制存在稳态控制精度较差的因素,该文提出了一种采用模糊控制器和PID控制器复合控制的方法。主要介绍了F—PID控制器的设计及用模糊控制器调节PID控制器的参数及其规则。仿真试验结果表明,F-PID控制方法解决了常规控制方法由于电机数学模型难以精确确定而无法确定控制参数的问题,并克服了模糊控制方式存在静差、无抗干扰能力的缺点。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

模糊PID控制器的设计及其仿真

对非线性大滞后等特殊的系统,存在常规PID控制器控制效果不甚理想的问题,为此结合模糊控制和常规PID控制二者的优点提出了模糊PID(Fuzzy-PID)控制方法.首先建立模糊规则、进行模糊推理,确定PID控制器的参数,再由PID控制器直接控制对象,实现实时控制的目的.将所设计的模糊PID控制器应用于具有大时滞,对大惯性的皮革温度收缩测定仪温度控制系统检测其性能,计算机仿真试验结果表明:Fuzzy-PID控制器与常规PID控制器相比较,确实提高了仪器温度控制系统的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能和静态性能,能使非线性、大滞后等特殊的系统达到了良好的控制效果.     

基于GSAGA的模糊PID控制在自动油门系统中的应用研究

针对现代民用飞机非线性和时变的特点,设计了一种用于民机自动油门控制系统的模糊PID控制器;模糊控制器以速度跟踪误差及其微分信号作为输入调节PID控制器的比例、积分及微分参数,进而控制油门开度以调节发动机推力,最终实现对速度的控制;文中进一步采用广义自适应遗传算法(GSAGA)对模糊PID控制器的输出因子进行优化,在着陆模态下采用所设计的优化控制策略与传统模糊PID控制进行了对比仿真,仿真结果显示,在民机自动油门控制系统中基于GSAGA的模糊PID控制器的控制效果优于传统模糊控制方法,仿真结果符合飞行品质指标,控制效果良好。     

P-FUZZY-PI控制器在水工模型水位控制系统中的应用

水工模型水位控制系统是一个典型的非线性、大时滞控制系统,采用P-FUZZY-PI复合控制器对其进行控制,既利用厂模糊控制适应能力强,动态特性好,抗干扰能力强的特点,又利用PID控制消除了系统静差,使控制系统的动态和静态品质都得到极大提高,取得了较理想的控制效果。     

基于模糊RBF神经网络的PID及其应用

针对传统的PID控制器参数固定而导致在控制中效果差的问题,提出一种基于模糊RBF神经网络智能PID控制器的设计方法。该方法结合了模糊控制的推理能力强与神经网络学习能力强的特点,将模糊控制与RBF神经网络相结合以在线调整PID控制器参数,整定出一组适合于控制对象的kp, ki, kd参数。将算法运用到电机控制系统的PID参数寻优中,仿真结果表明基于此算法设计的PID控制器改善了电机控制系统的动态性能和稳定性。     

基于模糊控制理论的智能雨刷控制器

提出一种基于模糊控制理论的智能雨刷控制器,该系统通过雨量传感器检测雨量大小,然后对雨量传感器的非线性信号X处理,得到电压差分量AX和电压变化量E,作为模糊控制系统的两个输人量,经模糊控制系统输出控制信号U,调节F330单片机的PWM信号控制雨刷器的工作状态;通过在实际模型车中的应用说明了该算法在这类控制系统中是可行的;该系统采用模糊控制器取代传统的PID控制器,无需建立精确的数学模型,克服了非线性因素对系统造成的影响,能明显改善系统的稳态和动态性能.     

Predictive functional control based on fuzzy model: magnetic suspension system case study

Fuzzy model based predictive functional controller (FPFC) is applied to the magnetic suspension system—a pilot plant for magnetic bearing. High quality control requirements are short settle time with a-periodical step response and zero steady-state error. Open loop unstable process was stabilised with linear lead compensator. The FPFC was used as a cascade controller. Due to some model uncertainties, the Takagi–Sugeno fuzzy model of stabilised system was obtained using fuzzy identification. Comparing to PID, it improved quality and robustness performance. With its computational efficiency, it proved to be ideal solution for high sampling frequency systems.