液位PID控制系统的设计

针对工业生产中对恒定液位的储水系统的需要,本文介绍了一种水池恒液位的PID控制系统的设计,该系统利用西门子S7-200PLC的PID指令实现对液位的PID闭环控制,利用液位传感器将液位的值作为反馈信号传给PLC,以设定水位值和反馈水位值之差作为PID控制器的输入,控制器的输出是频率信号,并对变频器进行调节控制,而变频器...     

模糊PID控制在双容水箱中的应用

液位控制是工业过程中常见的过程控制,由于很难建立其精确的数学模型,常规PID控制得不到理想效果。本文将常规PID控制和模糊控制相结合,用模糊控制器来整定PID控制器的比例、积分、微分系数,对双容水箱液位进行控制,实验表明,采用模糊PID控制器后,控制系统的响应速度加快,超调量减小,过渡时间大大缩短,具有较好的稳定性和鲁棒性。     

基于dSPACE设计平台的过程控制系统

本文介绍了基于dSPACE设计平台的过程控制系统,阐述了dSPACE系统的框架、软硬件组成,并以水箱液位系统为研究对象,采用内模控制器为主调节器的双闭环串级控制,同时利用dsPACE的实时监测软件对实验过程进行了在线监测.结果表明,在该实时控制平台上,满足对液位的控制要求.     

磁阻式悬浮平台侧向气隙控研究

针对悬浮平台存在的侧向力干扰导致平台不能稳定悬浮的问题,设计了一种可以实现参数快速整定的模糊自适应PID侧向气隙控制系统。文中介绍了平台的悬浮结构和悬浮机理,采用有限元法分析了侧向位移对平台的影响,建立了控制系统静态、动态数学模型,并设计了模糊自适应PID控制器。通过MATLAB/Simulink软件对悬浮平台的侧向气隙控制系统进行建模仿真。结果表明,模糊自适应PID控制器响应速度快,且具有较强的鲁棒性。     

基于FX_（2N）系列PLC的双容水箱液位控制系统的设计

针对双容水箱普遍存在容积延迟问题和传统PID单回路控制难于达到控制要求的特点,提出了基于串级技术和PLC控制器的双容液位控制系统。系统根据双容水箱的数学模型,采用微分先行的串级控制技术、PLC控制器、MCCS软件组态实现了双容水箱液位的高精度控制和实时显示。实验结果表明：该控制系统具有静态精度高、自适应能力强、可靠性好...     

三容液位过程的内模控制应用研究

本文研究了三容液位过程的建模及其模型降阶方法,该方法可以方便控制器的设计。同时基于内模控制原理设计了一种液位控制器,并在自主开发的实验平台上实现了三容液位过程的定值控制,实验结果表明了模型降阶方法的有效性,以及内模控制的优越性。     

压电微动平台的极点配置PID控制

为提高压电微动平台的位移输出精度,设计极点配置比例、积分、微分(PID)控制器对其进行控制。首先,在对压电执行器进行电学特性、机电特性分析的基础上,建立了压电执行器的数学模型;其次,在对平台进行受力分析、运动分析的基础上,建立了平台的动力学模型;然后,在保持平台极点虚部不变,且将系统闭环阻尼比取为1的情况下,将平台极点沿着平行于实轴的方向平移,设计出平台的PID反馈控制器;最后,实验验证了所设计控制器的有效性。实验结果表明,所设计的控制器可使平台具有较快的响应,在不考虑传感器噪声水平的情况下,平台在控制系统作用下的定位误差基本为0。     

基于虚拟仪器的模糊PID的设计研究

本文以LabVIEW为仿真平台,并利用其提供的PID和模糊逻辑工具箱,设计出一个模糊PID控制器。由于LabVIEW能快速构建实现交互控制系统的图形用户界,所以该控制器可以很容易的对3阶的线性被控对象快速进行模糊控制。实验结果表明,该控制器具有较强的抗干扰能力和鲁棒性,较好的动态特性。     

基于PID参数自整定的液位控制系统设计及其实现

针对现有液位调控系统中双回路PID参数调节困难的问题,通过将继电反馈作为支撑PID参数自整定方法,设计了一套基于MCGS和PLC的液位调控系统用串级PID参数自整定控制策略。通过分析储油罐阶跃响应得到传递函数,在此基础上对控制对象进行离散化并建立了PID参数自整定控制系统,在MCGS平台成功实验了实时监控。比较自整定前后的控制性能,得到PID参数自整定具有较快的响应速度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对储油罐系统液位的最佳控制。仿真结果表明PID参数自整定控制技术能够有效地调节储油罐系统的液位控制,极大地保证输油系统的安全。     

半潜式平台动力定位多模式组合控制系统设计

设计了半潜式平台动力定位多模式组合控制系统,模式选择器确定控制器集工作方式,输出选择器决定输出控制器,控制器集中的基于卡尔曼滤波自整定PID控制器、自抗扰控制器、广义预测自校正控制器能实现平静、适度、极端多种海洋环境的精确定位控制。仿真实验证明该控制系统在各种海洋环境下均有较高的定位精度、较快的响应速度、控制系统具有较强适应性和鲁棒性。     

内模控制在液位控制系统中的应用研究

根据液位系统具有大惯性和非线性的动态特性,本文设计了一种高鲁棒性的多内模预估控制器,并将其引入三容液位控制系统中,以指导学生进行课程设计.通过与常规PID算法的实验结果进行比较,可见采用内模控制参数调整方便,超调量小,系统可以获得良好的动态和静态性能.     

神经网络优化PID控制器的暖通控制系统

PID控制器对暖通控制系统的性能起着十分关键的作用,暖通控制系统具有非平稳性、时变性,导致传统PID控制器无法获得高精度的暖通控制效果。为了解决传统控制方法存在的缺陷,以提高暖通控制精度为目标,提出基于神经网络优化PID控制器的暖通控制系统。分析暖通控制系统的工作原理,建立PID控制器的数学模型,通过神经网络对暖通控制系统的PID控制参数进行优化,不断调整控制误差,保证暖通控制效果,在Matlab平台下进行暖通控制系统的测试。结果表明,该系统获得比其他暖通控制系统更高的控制精度,而且在最短时间使系统达到平稳状态,减少了系统的调整时间,改善了暖通控制系统的工作效率,具有较高的实际应用价值。     

应用于精密光束指向系统的复合PID控制器研究

为了解决传统比例-微分-积分（PID）控制器在精密光束指向系统（FPB）应用中存在的控制精度与超调量之间的矛盾,并使其可在现有控制系统硬件平台中应用,设计了一种数字复合PID控制器。该控制器采用了传统PID、前馈补偿以及抗积分饱和算法三部分综合而成,在控制器复杂性和处理时间不显著增加的前提下,缩短了调节时间及过冲,改善FPB系统的指向精度及动态特性;对该控制器的结构进行了分析,并与采用传统PID控制器的FPB进行了对比试验。结果表明,在相同的实验条件下,采用复合PID控制器的FPB系统与采用传统PID控制器的FPB系统相比,调整时间缩短了约11.4%,最大超调量从12.7%降至1.8%。在现有计算能力受限的控制系统平台上,可实现FPB系统性能的有效提升。     

仿实物模型的基础控制理论实验平台设计

为了提高现阶段学生实践创新能力,改善基础控制理论实验教学中理论与实际相差过大的现状,本文将教学中转速、温度和液位等变量的控制实物化,通过模仿农舍家禽饲养过程,开发了一套仿实物模型的基础控制理论教学实验平台。该平台可供学生完成控制系统的认知、建模与辨识、时域分析及校正设计分析等实验内容。校正设计分析为综合性创新实验,主要探究经典PID、最小拍及Smith预估等控制器对系统性能影响。仿实物化的实验平台生动直观,不仅可以激发学生的兴趣,还能提高学生的实践创新与独立解决实际问题的能力,有助于培养自动化领域高素质人才。     

基于高炉系统的PID控制器研究

高炉炉顶煤气余压回收透平发电装置(TRT)，是利用高炉煤气的特性来实现二次能源再生的一种新型装置。本课题通过建立高炉TRT控制系统的动态数学模型，设计了基于模型的模糊PID控制器，并对其进行仿真验证。利用了基于VHDL程序实现了该模糊PID控制器的设计。实验结果表明，该方法可使系统控制效果得到明显改善。     

基于PLC的双容水箱液位串级PID控制的实现

文章以双容水箱为被控对象,S7-200PLC为控制器,设计了双容水箱的液位串级控制实验。液位信号经液位变送器送至PLC,采用PID算法对数据进行处理,之后输出至电动调节阀来实现对液位的控制。采用一步整定法确定了主、副控制器的最佳PID参数。用MCGS作为上位机组态软件,构建了对双容水箱液位进行实时监控的组态画面,画面直观、形象,能实现液位的准确控制。     

基于Matlab的模糊PID控制系统设计及仿真

模糊PID控制是利用PID参数整定经验来使模糊控制器自动整定其参数,从而使PID控制器以变应变。文中采用Matlab软件设计模糊PID控制器,并应用于控制锅炉液位。通过实验仿真比较研究PID控制、模糊控制及模糊PID控制的控制效果。实验结果显示,模糊PID控制效果理想,具有较好的应用前景。     

空间组网光通信粗跟踪系统的模型预测控制

针对一对多组网光通信粗跟踪伺服控制系统,通过解析法和正弦扫频辨识建立了粗跟踪系统的模型,然后依据数学模型设计了模型预测控制器(MPC),进行了与比例-积分-微分(PID)控制器的对照实验。实验结果表明MPC控制器能以10μrad的误差跟踪0.1 Hz的正弦信号,跟踪精度是PID控制器的两倍。在叠加了50 Hz,幅值1.8 m随机噪声的情况下,MPC控制器的最大稳态跟踪误差为55μrad,只有PID控制器最大稳态跟踪误差的一半。并且在运动平台的粗跟踪实验中,MPC控制器的稳态误差最大为15μrad,PID控制器的稳态误差最大为25μrad。表明MPC控制器可以有效提高一对多光通信粗跟踪控制效果。     

基于闭环模糊控制的步进系统仿真研究

以中国大洋协会(COMRA)深海采矿测控实验系统中的步进驱动控制系统为例，采用优化的步进电机升降速曲线，建立了等效的仿真模型，重点进行了步进驱动控制系统模糊PID控制器的仿真研究。与经典PID控制器的对比结果表明，模糊PID控制器具有更高的精度和更强的适应性，非常适用于控制系统内部参数非线性且强耦合的场合。     

基于模糊PID皮革收缩温度测定仪控制系统设计

针对皮革收缩温度测定仪的温度控制系统的控制效果不甚理想的问题,提出一种参数模糊自整定PID控制方法,该方法集中了模糊控制和常规PID控制两种控制的优点.在重点介绍模糊PID控制器设计方法的基础上,利用Matlab软件分别进行了参数模糊自整定PID控制系统和常规PID控制系统的仿真实验.仿真实验结果比较表明,参数模糊自整定PID控制方法使该仪器的温控系统的性能得到很大改善.