针对气动肌肉仿生肘关节抖振现象的Kalman-PID控制

本文为了抑制气动人工肌肉(PAM)抖振现象,首先利用PID控制律近似代替其数学模型,求得其离散状态方程并代入到离散卡尔曼递推公式中,进而提出基于PID控制参数的卡尔曼PID(Kalman-PID,KPID)控制算法.为了验证算法的有效性,以3自由度PAM仿生肘关节为控制对象,分别利用PID及KPID控制器对其进行位姿控制.由实验结果可知,该算法相较PID控制器拥有更高的控制精度,提升了系统的鲁棒性,能够有效抑制由系统过程误差及测量误差所引起的PAM抖振现象,从而使仿生肘关节运动更加平稳.此外,不同于传统卡尔曼滤波算法与控制算法相结合的方式,KPID控制算法无需事先知道被控对象精准的数学模型及噪音特性的先验知识,从而避免复杂的数学建模过程,扩大了卡尔曼滤波算法的应用范围.     

汽车巡航控制系统的模糊控制与应用

本文介绍的数字式汽车巡航控制系统以ATmega16为主控单元,以模糊PID作为控制算法。详细给出了此系统的硬件设计框图、软件流程及模糊PID算法的具体设计。     

基于PSO的钻机快速自适应PID控制

针对传统液压盘刹钻机PID控制系统响应速度慢、稳态误差大、参数整定周期长,以及无法满足随钻遇地层变化实时参数优选的不足,以恒钻压自动送钻为研究对象,构建了液压盘刹钻机控制模型,设计了粒子群算法(PSO)优选钻机PID控制参数,并实现在Simulink环境下自动调用优选出的PID参数,提高了钻机控制参数的快速、自适应整定。仿真结果表明,与传统采用Z-N经验公式法、试凑法和遗传算法(GA)实现钻机PID控制相比,基于PSO的钻机快速自适应PID优化控制能够有效地提升系统响应速度,降低系统稳态误差,满足钻机恒钻压随钻控制的实时性、准确性需求,实验结果证明了该方法的可行性和优越性。     

基于和利时系统的水合塔进料温度的模糊PID控制

针对甲乙酮装置水合反应塔温度控制系统中出现的动态偏差大和调节时间长的问题,采用模糊控制与自适应控制相结合的方法,在MACS系统中设计出根据偏差及偏差变化在线修正PID参数的模糊自适应PID控制器;得到了动态偏差小、调节时间短等的动态性能和无差静态性能的结论;提出了PID参数简易设置方法,为类似系统的控制及参数整定提供了很好的参考价值。     

锅炉过热气温控制系统的PID与GPC仿真方案比较

利用PID与GPC两种控制方案对锅炉过热气温控制系统进行了仿真比较.结果表明:当大范围改变给定值或受外界环境(包括工况)太大扰动时,为达到控制要求需要及时修正PID参数;而GPC系统稳定性比较强,有很好的控制品质和系统动态品质,能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力.     

基于PLC的PID控制算法在恒压供水系统中的应用

介绍一种基于PLC的PID控制算法的恒压供水控制系统。阐述了变频输出与工频市电之间的切换方法,使每台泵的电机均可通过同一变频器实现软起动,避免了电机受冲击、水锤作用、临界点电机频繁起动。使用增量式PID控制,提高了系统的自适应能力,稳定性好。     

一种PID参数整定的粒子群优化算法

提出了一种PID控制器参数整定的粒子群优化算法。该方法首先通过定义一个包含系统超调量、上升时间和稳态误差指标项的适应度函数,并根据系统的实际控制要求对各指标项适当加权。之后由带收缩因子的粒子群算法对PID进行多目标寻优,从而实现PID控制器的自动参数整定。仿真结果表明,该方法优化得到PID控制器的综合性能优于常规方法得到的PID控制器。     

基于交替混沌粒子群算法的恒温箱PID控制

为满足目前市场对恒温箱系统越来越高的性能要求,设计了一种高性能的恒温箱控制系统.基于PIC16F877A芯片完成系统硬件设计,并采用PID算法作为控制策略.结合混沌的遍历性和粒子群算法的快速趋同效应,设计了一种新型的交替混沌粒子群(ACPSO)优化算法用以整定PID控制器的参数.通过与收缩因子粒子群算法(CPSO)和变...     

小潜艇供电系统全桥DC-DC开关电源智能优化设计

小型潜艇水下潜行采用蓄电池供电,通过全电力供电系统推进.以蓄电池为直流电源,在推进系统正常运转的状况下,开关电源电压输出值保持恒定;传统的PID控制器很难对全桥DC-DC开关电源进行精确控制,因此,将粒子群算法(PSO)、BP神经网络与径向基函数(RBF)神经网络与传统PID控制相结合,提出带有RBF神经网络辨识的PSO BP-PID控制方法;通过神经网络在线自学习对PID3个参数在线调整,最终实现系统恒电压输出控制;仿真结果得出:带有RBF神经网络辨识的PSO-BP PID控制算法可以很大的改善系统控制效果,同时使系统具有更好的在线调整能力.     

用PID梯度算法训练基于神经网络的广义非线性PID控制器

将梯度优化过程看作反馈控制系统,从而提出了一种带运量项的PID梯度算法（PIDGDM）。进一步讨论了该算法的收敛特性,提出了一种非线性PID控制器以对付一些非线性控制问题。神经网络被用于实现该非线性PID控制器。PIDGDM算法被用于训练所提出的神经网络非线性PID控制器。最后,给出了有关方法应用于两个化工过程的仿真研究结果。     

Driving control of an AGV for an automated container terminal using an immunized PID controller based on cell-mediated immunity

In this article, an immunized PID (I-PID) controller using a cell-mediated immune algorithm (CMIA) is proposed to control an autonomous guided vehicle (AGV) more effectively. The proposed controller is based on the specific immune response of the biological immune system that is cell-mediated immunity. Moreover, we designed and manufactured an AGV system for an automated container terminal (ACT), and some experiments are shown to verify the performance of the proposed controller. The tracking error of the AGV driving was investigated for this purpose. As a result, the capabilities of realization and reliability were proved by comparing the response characteristics of the proposed I-PID controllers with those of conventional PID and neural network PID (NNPID) controllers.This work was presented, in part, at the 9th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 28–30, 2004     

基于改进PSO算法的PID参数自整定

研究了比例-微分-积分(PID)控制器参数自整定问题，提出一种基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数自整定方法。采用实编码方法和基于指数曲线的非线性惯性因子取值策略，该途径易于实现，并且提高了寻优的速度和精度。仿真实例表明了该方法的有效性。     

基于VOC检测的光离子化检测器的实验研究

采用光离子化检测器(PID)传感器对挥发性有机化合物(vOC)气体进行检测,通过对PID的研究,自行设计适合本系统的PID检测器结构,并搭建了一套完整的检测系统.通过实验证明:所搭建的以PID检测器为核心的VOC气体检测系统已能够实现对VOC气体的定量检测.确定实验流量为160～170 mL/min,且在(0～5) ×10-6内传感器响应呈线性关系.     

一种消除PSD背景光干扰的新方法

光电位置敏感探测器(PSD)已应用到非接触式高精度动态位移测量中。但在实际应用中经常受到背景光的干扰,直接影响到测量系统的精度和可靠性。根据PSD的工作原理,分析了杂光下的输出信号与杂光的非线性关系。提出采用比例积分微分(PID)控制激光二极管的驱动电源来消除PSD背景光补偿方法,并设计了硬件补偿电路,实验结果和实际应用均表明:该方法能有效地消除背景光的干扰,可大大增加PSD的实用性。     

傅里叶变换光谱仪动镜运动控制仿真

在傅里叶变换光谱仪中,动镜按一定规律进行往复运动。一般控制方案采用直线电机直接推动,但在体积小而高分辨率的傅里叶变换光谱仪中,直线电机要做得很长,不是很合适。采用无刷直流电机进行动镜控制;分析了无刷直流电机(BLDC)数学模型和动镜速度均匀性对光谱仪的影响,采用自适应在线遗传算法整定的PID控制和传统PID控制方法分别进行仿真控制,着重分析了带负载无刷直流电机的控制效果,并人工加入负载扰动。仿真结果验证了采用合适的控制策略控制无刷直流电机可达到傅里叶变换光谱仪对速度均匀性的要求。     

基于快速反射镜的自适应控制算法研究

捕获、跟踪和瞄准(ATP)系统是进行高速大容量激光通信的核心,在长距离激光通信中大气等外界扰动产生的光斑抖动严重影响了激光通信终端间的精确对准,大大降低了通信链路的稳定性和通信质量.为抑制光斑抖动造成的影响,提高对目标的跟踪精度,提出一种改进的快速反射镜(FSM)控制方法.分析了自适应控制和常规比例-积分-微分(PID)控制的特点,并论述了结合两种算法进行复合控制的优势,根据李雅普诺夫(Lyapunov)理论提出参考模型自适应PID控制算法,并对常规PID和参考模型自适应PID复合控制算法进行仿真分析和对实际光斑抖动的闭环跟踪实验.实验结果显示:自适应PID控制器获得的超调为2％,上升时间为3 ms,跟踪精度优于2μrad,全面优于常规PID控制算法.与传统PID控制相比,文中提出的控制算法对抑制光斑抖动具有更好的控制效果.     

SOPDT对象的预测PID控制及稳定性分析

提出了基于二阶非振荡及振荡加纯滞后的预测PID控制器的结构形式。这种控制器既具有PID控制器的优点;简单的结构形式、良好的鲁棒性和可靠性,又具有预测的功能;即可以根据以前的控制作用来预测以后的控制作用。通过仿真表明：在干扰、噪音存在和模型失配的情况下,预测PID控制器具有良好的控制性能,特别适合大纯滞后系统的控制。同时运用Monte-Carlo方法分析了其鲁棒稳定性,结果表明：它是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器。     

PCR温度控制技术的研究进展

首先简述了PCR的基本原理,接着综述了几种常用的用于PCR的温度控制器,包括常规PID控制器、改进的PID控制器和模糊逻辑控制器,最后,将模糊逻辑应用于PID控制,提出了简练的模糊逻辑规则,设计了一套用于PCR的参数自整定模糊逻辑PID温控系统,得到了令人满意的温度控制效果.     

基于改进遗传算法寻优的神经网络PID控制及应用

根据神经网络PID控制器初值的选取影响系统控制性能的特点,提出了一种基于改进遗传算法寻优的神经网络PID控制方法.即先利用遗传算法对PID控制器参数离线寻优,将求出的参数值作为控制器的比例、积分、微分系数的初值,再进行神经网络PID控制.对一类液位过程的实时控制结果表明采用本方法的控制系统具有较好的稳定性和鲁棒性.