一种参数自调整PID模糊控制器

结合传统PID控制原理,提出一种新型模糊控制器结构,即PID模糊控制器。为提高PID控制器性能,设计能在线调整PID参数的模糊控制方法。仿真结果表明,自调整参数PID型模糊控制器使系统在暂态响应及稳态性能方面性能优良。     

一种基于Labwindows和Matlab的模糊自适应PID控制器设计

PID控制是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。本文介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法,利用Matlab中的模糊工具箱设计模糊控制器,将PID与模糊控制器有机结合,并引入Labwindows虚拟仪器平台,实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。结果表明,该控制器改善了控制系统的动态性能,增强了其实用性。     

具有加权因子的PID型模糊控制器分析及设计

为了降低模糊控制器的设计难度, 提高控制性能, 以二维模糊控制器为基础, 设计了一种具有加权因子的PID型模糊控制器, 并提出了基于普通PID控制器参数整定模糊控制器参数的方法。首先, 基于模糊控制器的解析结构推导, 从理论上证明了该类PID型模糊控制器是一个全局二维多值继电器与一个局部具有变结构PID控制器的组合; 然后, 基于平衡点处该类PID型模糊控制器与普通PID控制器之间的等效关系, 建立了模糊控制器系统化的参数设计方法; 最后, 仿真实验验证了本设计的有效性。     

模糊逻辑在PID参数整定中的应用

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往性能欠佳,对运行工作情况的适应性差。本设计将模糊控制和PID控制结合起来,构建自适应模糊PID控制器,实现PID参数的最佳调整。该模糊自整定PID控制器既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、稳态特性。     

模糊自适应控制器的设计及其仿真

提出了一种参数自适应模糊PID控制器,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,实现了PID控制器参数在线自调整.进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.仿真结果表明:该控制器明显改善了控制系统的动态性能,参数自适应模糊PID控制器能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有很好的参考价值.     

参数自调整PID模糊控制器及在数字随动系统中的应用

结合传统PID的控制原理，介绍一种参数自调整的PID模糊控制器。开发了一套能在线调整PID参数的模糊控制方法的软件，并分别将它和传统的PID控制器作用到数字随动系统中。对二者的控制结果进行了比较。实验结果表明，参数自调整PID模糊控制器使系统稳态性能优良，并能提高控制精度。     

模糊增益调整PID控制在VAV系统中的应用

本文针对用普通PID控制对VAV系统控制参数难以整定的问题,设计了一种基于模糊控制原理的PID参数在线自调整控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整KP,Ki,Kd参数。通过计算机仿真结果表明,这种模糊增益调整PID控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,大大改善了系统的动态和稳态性能。     

直流无刷电机控制器设计与仿真

关于无刷电机性能优化问题。无刷直流电机工作过程中电气参数具有非线性、时变性的特性,造成实时性差,由于传统的PID控制器的参数不能在线调整,在对其进行控制时存在鲁棒性差、精度低等缺点。为解决上述问题,提出将模糊自适应PID控制器应用于无刷直流电机的控制中,根据系统的转速偏差e和偏差变化率ec,经过模糊逻辑推理,动态自适应调整PID控制器的三个参数。在分析电机模型的基础上,借助在Matlab仿真平台设计了无刷直流电机模糊自适应PID控制器的仿真模型。结果表明:较之传统的PID控制器,模糊自适应PID控制器响应速度快、鲁棒性强、无超调、精度高,达到了较好的控制效果。     

模糊自整定PID的航空发动机转速控制研究

航空发动机具有强非线性和强时变性的特点,使用定参数PID方法的转速控制系统的性能在全飞行包线内难以保证.针对上述问题,提出设计模糊自整定PID控制器,利用输入误差及变化率建立一组PID参数在线调整规则,运用模糊推理方法实时进行参数自整定.结合某型航空发动机核心机非线性实时模型,进行转速串级控制硬件在回路仿真.结果表明,提出的模糊自整定PID控制方法实现了控制器参数在线调整,参数切换扰动小,满足全包线内转速控制的指标要求.     

基于MATLAB的模糊自适应控制器的仿真

提出了一种参数自适应模糊PID控制器,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,实现了PID控制器参数在线自调整。进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度。仿真表明算法的有效性。可以看出SIMULINK是控制系统动态仿真的有力工具,而且相对于以往任何一种仿真方法,MATLAB语言更方便、高效,具有无可比拟的优越性。     

大滞后系统控制中专家-模糊PID方法的应用

为解决大滞后系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器,这种控制器既具有模糊PID控制器高精度、稳定性、鲁棒性高的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对双容大滞后系统控制的仿真实验结果表明,该方法在动态性能上均优于单独采用模糊自适应PID方法,并且能够较快地进入稳定状态。     

一种新型模糊非线性PID控制器

采用一维输入一维输出的模糊映射关系与传统PID控制器相级联的方式，构成一个模糊非线性PID控制器以提高现有PID控制器的性能．一维模糊控制器无需选择与调整量化因子和比例因子，采用五条规则，易于实现．数值仿真和误差泛函积分评价指标表明，所提出的模糊非线性PID控制器比现有控制器具有更好的动静态性能．     

变频多联机空调模糊逻辑控制及仿真研究 *

变频多联机空调由于各蒸发器之间参数相互影响 ,使其运行特性非常复杂。以各室内温度和吸气压力为被控变量分别调节电子膨胀阀开度和压缩机转速 ,提出了一种鲁棒自适应两级模糊比例 —积分 —微分控制器并进行了仿真。该控制器通过一个模糊切换开关将模糊比例 —微分控制器与模糊积分控制器结合起来 ,模糊比例—微分控制器用来在系统动态响应期间减少上升时间和超调 ;模糊积分控制器用来抗干扰和消除稳态误差。仿真结果表明 ,该控制方法和控制器用于温度控制时不仅鲁棒性好 ,而且能够获得优良的动静态控制性能。     

Flexible complexity reduced PID-like fuzzy controllers

In this paper, a flexible complexity reduced design approach for PID-like fuzzy controllers is proposed. With the linear combination of input variables as a new input variable, the complexity of the fuzzy mechanism of PID-like fuzzy controllers is significantly reduced. However, the performance of the complexity reduced fuzzy PID controller may be degraded since the degree of freedom is decreased by the combination of input variables. To alleviate the drawback and improve the performance of the complexity reduced PID-like fuzzy controller, a flexible complexity reduced design approach is introduced in which the functional scaling factors are heuristically generated. Since the functional scaling factors are heuristically created, they can be easily adjusted for the flexible complexity reduced PID-like fuzzy controller without a priori knowledge of the exact mathematical model of the plant. Moreover, heuristic scaling factors are implemented as functionals. Therefore, the complexity of the flexible PID-like fuzzy controller will not be increased. Further, the stability of the fuzzy control system with a flexible complexity reduced PID-like fuzzy controller is discussed. Finally, the simulation results are also included to show the effectiveness of the PID-like fuzzy controller designed with the flexible complexity reduced approach.     

基于逆系统方法的综放工作面控制系统的模糊控制器

对逆系统方法作为反馈线性化方法及其非线性本质进行深入的研究后,认知到逆系统方法建立的模糊控制器是一种变增益的非线性控制器,它与PID控制器有许多相似之处,进而设计出模糊PID复合控制器。模糊PID控制器在综放工作面中的应用的关键是模糊控制器的各个参数的整定。因此,我们用传统的方法首先设计一个PID控制器,在稳定时使模糊PID控制器的参数与PID控制器的对应参数相等,逐步调节、修改各个参数,从而可以得出模糊PID控制器的参数,模糊PID控制器在煤矿综放工作面上运用的结果令人满意。     

一种基于遗传算法优化的模糊控制器研究

模糊控制中的模糊推理规则和隶属函数的选取往往依据相关专家或技术人员的实际经验,具有较大的人为主观性,尤其在面对具有较强的非线性系统和未知动态环境条件下,其控制性能达不到客观要求。本文采用改进的遗传算法优化模糊控制中的比例因子,从而对控制规则和隶属函数进行优化。仿真结果表明,经过优化后的模糊控制器和传统的Fuzzy-PID控制器相比,其控制规则和隶属函数更加客观合理,控制系统的动、静态性能都有较大提高。     

基于模糊PID冲压发动机推力控制系统研究

作为航空飞行器的动力装置,冲压发动机以其高推比性能日益应用广泛,其控制系统的好坏直接影响着其工作性能。推力控制系统是冲压发动机控制系统的重要组成部分,良好的推力控制器使其在复杂环境和比较宽的马赫数下获得很好的鲁棒性。本文利用MATALB仿真软件的Simulink工具箱建立推力控制系统的仿真模型,采用模糊PID控制方法对冲压发动机推力回路进行控制,通过调节参数,设计出高性能的控制器。其后对设计出的模糊PID控制器进行动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性的测试,并将其控制结果与设计的传统PI控制以及鲁棒控制的结果进行对比分析。仿真结果表明,设计的模糊PID控制器在动稳态性能、鲁棒性、抗干扰性以及跟踪性能方面,都可以达到很好的性能。     

A novel fractional order fuzzy PID controller and its optimal time domain tuning based on integral performance indices

A novel fractional order (FO) fuzzy Proportional-Integral-Derivative (PID) controller has been proposed in this paper which works on the closed loop error and its fractional derivative as the input and has a fractional integrator in its output. The fractional order differ-integrations in the proposed fuzzy logic controller (FLC) are kept as design variables along with the input–output scaling factors (SF) and are optimized with Genetic Algorithm (GA) while minimizing several integral error indices along with the control signal as the objective function. Simulations studies are carried out to control a delayed nonlinear process and an open loop unstable process with time delay. The closed loop performances and controller efforts in each case are compared with conventional PID, fuzzy PID and PI^λD^μ controller subjected to different integral performance indices. Simulation results show that the proposed fractional order fuzzy PID controller outperforms the others in most cases.