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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 171 毫秒
1.
针对一类由非线性增益函数与典型PID控制器级联组成的非线性系统,采用波波夫判断对此类闭环控制系统进行稳定性分析,分别确定了确保非线性PID,P,PI,PD闭环控制系统稳定的非线性增益的有效取值范围,为此类此线性控制系统的实际工程应用奠定了基础。  相似文献   

2.
以蚁群算法为基础,提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法;该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系,根据一般控制系统的阶跃响应曲线,在不同响应时间阶段PID三个增益调节参数的理想变化情况,提出根据控制信号与误差、误差变化率之间的调节规律,拟合一组增益参数的非线性函数,并利用蚁群算法搜索出一组最优的非线性PID参数,构造最优非线性PID控制器,称为AS-NLPID控制器;该控制器已被用于CIP-Ⅰ智能人工腿;仿真实验证实AS-NLPID控制器能有效地控制CIP-Ⅰ智能人工腿,并具有良好的动态和稳态性能.  相似文献   

3.
研究了平流层球载系统的方位控制问题.介绍了吊篮方位控制系统工作原理并建立了其数学模型,控制系统采用反作用飞轮子系统实现吊篮方位的高精度控制,并采用反捻装置子系统实现对飞轮电机的卸荷以及对干扰力矩的解耦控制.针对球载方位控制系统,提出了一种带调节因子的新型非线性PID控制器,控制器根据指令跟踪误差自动调整增益参数,能够克服传统PID控制器难以协调快速性和超调量的缺点.仿真与试验结果表明,吊篮控制方案以及非线性PID控制算法能够准确实现球载系统的方位跟踪.  相似文献   

4.
针对深海自持式智能浮标运动模型非线性、强耦合性的特点,提出了一种基于双闭环反馈回路的模糊比例-积分-微分(proportion-integral-derivative,PID)定深控制器.根据浮标的浮力调节机构,分析了浮标的运动过程,建立了非线性运动方程.针对外环深度反馈回路,设计了模糊控制器.基于内环速度反馈回路与模糊控制器,设计了联级模糊PID定深控制器.传统PID定深控制器超调量5.6%,最终在目标深度±30 m范围内震荡,而双闭环模糊PID定深控制器在相同的上升时间内,超调量2.0%,深度误差控制在1.0%以内.存在外界扰动的情况下,通过双闭环模糊PID定深控制器的调节,浮标仍可以稳定在目标深度内.仿真结果表明,所建立的双闭环模糊PID定深控制系统具有良好的控制效果和稳定性.  相似文献   

5.
佟远  张莎 《测控技术》2016,35(8):85-88
针对倒立摆多变量、非线性和强耦合性等特性,设计并制作了基于PID双闭环的旋转倒立摆控制系统.以STM32控制器为主控核心,光电编码器为传感器,搭建了系统的硬件部分.软件部分主要包括起摆算法和稳摆算法,起摆算法基于能量补偿,稳摆算法采用PID双闭环.在系统实物上的实验结果验证了系统控制方案的可行性和良好的控制性能.  相似文献   

6.
针对常规线性PID对具有非线性特征的半导体制冷器温度控制系统存在快速性和超调量难以兼得、抗干扰能力差的问题,提出将非线性PID控制用于半导体制冷器温度控制的策略.通过对线性PID存在问题以及PID各增益参数与偏差信号之间非线性关系的分析,构建了增益参数的非线性函数,针对非线性函数中参数较多问题提出了自适应遗传寻优的求解方法.仿真和实验结果表明,基于此遗传算法寻优的非线性PID控制器相比线性PID控制器,调节时间缩短,超调量减小,抗干扰能力更强.  相似文献   

7.
基于工业过程稳态优化中递阶控制结构和线性工业过程控制系统中的迭代学习控制规律, 本文对饱和非线性工业过程控制系统和变增益非线性工业过程控制系统施行迭代学习控制, 分别给出加权PD 型闭环迭代学习控制算法和加权幂型开闭环迭代学习控制算法, 提出了期望目标轨线的 δ 可达性和迭代学习算法的ε 收敛性的概念. 利用Bellman Gronwall不等式和λ 范数理论, 论证了算法的收敛性. 数字仿真表明, 迭代学习控制能有效改善非线性工业控制系统在稳态优化时的动态品质.  相似文献   

8.
基于非线性PID的调距桨控制系统仿真研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
船舶调距桨控制系统中采用一般PID控制器往往难以达到最佳控制效果。针对调距桨控制系统过程模型的特点,设计了相应的非线性PID控制器,该非线性PID控制器各增益参数与偏差信号之间呈现非线性关系,调节控制器的各参数可根据对相应参数的非线性函数进行调整来实现,并采用遗传算法来优化此控制器各部分参数。仿真结果表明,该控制器能根据实际情况快速地调整和完善PID参数,具有响应速度快,稳态精度高等优点,控制效果优于传统的PID控制器。  相似文献   

9.
基于时延预估的网络控制系统研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
张俊  刘克  薛燕 《控制工程》2007,14(1):82-85
针对基于Internet环境下的控制系统中,网络时延、丢包、包序颠倒等问题对闭环实时控制系统性能造成的影响,提出了一种基于时延预估补偿控制的闭环实时控制方法。该方法引入一个网络时延存储队列,对网络时延进行在线预估,通过Smith预估器对控制系统进行动态补偿。同时,利用一类非线性PID的非线性特性对传统PID控制器进行改进,以改善时延随机性对控制系统的影响。仿真结果证明,该方法对模型精确已知的一类控制对象有较好的控制效果。  相似文献   

10.
张大庆  徐飞  唐酿 《微计算机信息》2008,24(10):106-107
本文简要分析了静止无功补偿(Static Var Compensator,SVC)控制系统的组成和补偿原理.针对SVC电压调节单元,介绍了基于西门子S7-200PLC闭环控制系统中PID数字控制器的原理及PID电压调节控制的实现.实验结果表明S7-200PLC 闭环PID控制在SVC应用中可行,对PID工业控制很有参考价值.  相似文献   

11.
一维模糊PID结构分析   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
介绍一种新型的模糊PID控制器的结构,该结构为一维输入并使用三条模糊规则的模糊控制器.分析其非线性的特征,并在其基础上用线性化的方法分析了一维模糊PID控制器的非线性增益品质,提出了将非线性曲线分段线性化的方法模拟非线性特性,通过该方法可以量化和简化模糊控制器的非线性增益品质,并利用圆判据对其稳定性作了分析.仿真实验表明在一定范围内可以用分段线性的方法来分析一维模糊PID的结构,结果表明了该方法的有效性.  相似文献   

12.
This paper deals with proportional–integral–derivative (PID) controller design for nonlinear systems represented by local model networks. The proposed method is based on the concept of parallel distributed compensators where the scheduling of the local model network is adopted for the PID parameters. The proposed design method for nonlinear PID controllers considers closed-loop stability by means of a Lyapunov stability criterion as well as closed-loop performance. All PID parameters are determined by a multi-objective genetic algorithm (multiGA), which handles the trade-off between stability and performance. A simulation example demonstrates the effectiveness of the proposed method.  相似文献   

13.
一种新型非线性PID控制器及其参数设计   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
方法简单、参数效率高是非线性PID控制器所期望的特征. 本文提出一种新的非线性PID控制器设计方法,并就其非线性函数的函数特点以及控制器参数选择问题进行了分析. 首先, 利用电容极间场强的作用原理提出了一种非线性函数构造方法, 并用来对常规PID控制器进行修正, 形成一种非线性PID控制器; 其次, 对非线性函数进行了分析, 指出了不同参数对非线性函数的影响; 最后, 利用T–无源的有关结论对这种非线性PID控制器的稳定性进行分析, 得到了这一非线性PID控制器的参数设计依据. 仿真实例表明了文中所提控制  相似文献   

14.
The study presented in this paper is in continuation with the paper published by the authors on parallel fuzzy proportional plus fuzzy integral plus fuzzy derivative (FP + FI + FD) controller. It addresses the stability analysis of parallel FP + FI + FD controller. The famous"small gain theorem" is used to study the bounded-input and bounded-output (BIBO) stability of the fuzzy controller. Sufficient BIBO-stability conditions are developed for parallel FP + FI + FD controller. FP + FI + FD controller is derived from the conventional parallel proportional plus integral plus derivative (PID) controller. The parallel FP + FI + FD controller is actually a nonlinear controller with variable gains. It shows much better set-point tracking, disturbance rejection and noise suppression for nonlinear processes as compared to conventional PID controller.  相似文献   

15.
The performance of linear and nonlinear temperature control schemes is assessed for an open-loop unstable gas-phase polyethylene reactor (GPPER), based on speed, damping, robustness and the ability to maintain closed-loop stability in different operating regimes. An existing industrial GPPER model is improved by modelling the temperature states in the external heat exchanger using linear and nonlinear driving force models with varying numbers of heat transfer stages. Differences in heat exchanger models do not produce gain mismatch but do result in phase mismatch. It is shown that the nonlinear error trajectory controller (ETC) exhibits significantly superior responses in terms of speed, damping and robustness compared with an optimally-tuned PID controller. Therefore, substantial benefits could be realized using nonlinear controllers because they can provide good disturbance rejection capabilities and ensure closed-loop stability over a wide range of operating conditions. An approach is presented for tuning ETCs for minimum-phase processes of arbitrary relative degree.  相似文献   

16.
针对传统PID在控制自治水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)变深运动时易出现超调、大幅波动等问题,提出一种具有过渡目标值过程来调节误差反馈的非线性PID控制器.在分析传统PID控制下系统出现超调原因的基础上,对系统目标值安排过渡过程,利用系统输出跟踪过渡后的目标值进行误差反馈控制.通过赫尔维兹判据证明了系统稳定性,仿真验证了控制的可行性.最后通过湖上试验验证其工程可行性与实用性,得出在非线性过渡目标值的PID控制下,系统的动态响应特性得以优化,变深超调和波动问题明显改善,可实现AUV平稳地变深运动控制.  相似文献   

17.
Since chaotic systems are important nonlinear deterministic systems that display complex, noisy-like and unpredictable behavior, synchronizing chaotic systems has become an important issue in the engineering community. Due to the proportional-integral-derivative (PID) controller has a simple architecture and easily designed, it was widely used in the industrial applications. However, the traditional PID controller usually needs some manual retuning before being used to practically application. To tackle this problem, this paper proposes a self-learning PID control (SLPIDC) system which is composed of a PID controller and a fuzzy compensator. The PID controller which is used to online approximate an ideal controller is the main controller. The controller gain factors of the PID controller can automatically tune based on the gradient descent method. The fuzzy compensator is designed to dispel the approximation error between the ideal controller and PID controller upon the system stability in the Lyapunov sense. From the simulation results, it is verified that the chaotic behavior of two nonlinear identical chaotic gyros can be synchronized by the proposed SLPIDC scheme without the chattering phenomena in the control effort after the controller parameters learning.  相似文献   

18.
This paper is concerned with PID position regulation of robot manipulators actuated by permanent magnet synchronous motors (PMSMs). We present a global asymptotic stability proof when the electric dynamics of these actuators is taken into account. Our controller is so simple that it differs from standard field oriented control (SFOC) of PMSMs in only three simple nonlinear terms that have to be added and a nonlinear PID controller which is used instead of a classical PID controller. Thus, our proposal represents the closest result to SFOC of PMSMs provided with a formal global asymptotic stability proof. We present an advancement, if modest, towards presenting a global stability proof for SFOC when used in robotics.  相似文献   

19.
一种新型非线性PID控制器   总被引:45,自引:2,他引:43       下载免费PDF全文
将非线性函数与简单的PID控制器相级联,构成一种新型的非线性PID控制器,以提高现有PID控制器的性能,新型PID控制器的设计过程十分简单,只要适当构造非线性函数,并与原PID控制器级联起来便可实现,数值仿真结果表明,所提出的PID控制器比简单的PID控制器具有更好的动静态性能。  相似文献   

20.
一维模糊PID控制器的钝性稳定性分析   总被引:2,自引:0,他引:2  
本文研究新近提出的模糊PID控制器的稳定性问题.由于该模糊PID控制器的模 糊推理部分具有非线性特性,因此本文采用钝性定理来分析它的稳定性.本文给出分析稳定 性的方法,并针对一阶和二阶对象的一般形式,给出了保证系统稳定的参数范围,用仿真验 证了所得结果.高阶对象也可以使用圆判据求取相应结果.  相似文献   

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