自动消除调节器积分饱和的设计与制作

TA型仪表是一种体积小、效果较好的简易电子控温仪表,但没有抗积分饱和的措施,因而限制了使用。本文则介绍一种采用前馈方法将积分电容器短路,从而较有效地消除了积分饱和的设计与制作情况。     

数字PID算法中的微分饱和与积分饱和问题

本文定义了积分饱和与比例微分饱和，提出了位置式和增量式等价、比例微分饱和的影响和消除比例微分饱和影响等概念。     

数字PID算法中的微分饱和与积分饱和问题

本文定义了积分饱和与比例微分饱和,提出了位置式和增量式等价、比例微分饱和的影响和消除比例微分饱和影响等概念.     

具有不确定雅可比矩阵机器人的鲁棒非线性PID控制器的抗饱和失效设计

对于雅克比阵不确定的操作机器人笛卡尔空间操作任务, 提出一种鲁棒非线性PID控制器的抗饱和设计方案, 解决了PID控制中的积分饱和问题. 该控制器通过引入有界递增分段连续函数于PID控制器中的积分环节, 限制了积分器的积分作用, 从而克服了积分环节对闭环系统的不利影响: 一方面使得闭环系统是渐进稳定的, 另一方面又保证了其鲁棒性; 特别是, 相比于其它的抗饱和设计方法, 显得更加简单有效.     

也谈PID调节的饱和问题

PID调节是自动控制系统中应用最广泛的控制方法之一,使用起来比较方便,但是饱和问题常常给人带来麻烦。本文从理论上证明了在用计算机控制的数字PID调节中,也存在着饱和问题,从本质上揭示出饱和是积分算法存在的结果,而与实现PID调节的物理方法无关。同时也探讨了减弱和防止积分饱和问题的方法。     

一种全局渐近稳定的适用于二阶积分系统的饱和PID控制器

针对二阶积分系统,本文设计了嵌套饱和函数形式的PID控制器。通过综合运用不变区域、相平面分析与前向系统的相关理论,层层剥离饱和函数的限制,最终将控制器归结为无饱和约束的PID形式。在无干扰存在时,可以证明系统是全局渐近稳定的;在存在干扰时,则至少能证明系统是输入-状态稳定的。相对于文献中已有的利用奇异扰动值理论研究具有积分饱和约束的方法,本文为积分系数的选取提供了一个可以明确计算的上界。文章最后通过数值仿真验证了理论的正确性。     

约束T-S模糊系统设计的模糊Lyapunov方法

通过引入模糊Lyapunov函数,研究一类执行器饱和的离散T-S模糊系统.对系统设计模糊抗积分饱和补偿器,得到系统稳定的充分条件,并扩大了系统的吸引域.这种方法避免了寻求一个满足系统所有模糊规则的公共正定矩阵P.最后,抗积分饱和补偿器增益通过迭代优化算法得到.     

数字PID控制中饱和问题的研究

研究了数字PID算法中的饱和效应,提出克服饱和现象的各种算法。还通过仿真,研究了比例饱和、积分饱和、微分饱和三种情况下各种算法的性能。最后指出微分项带滤波的PID算法具有良好的抗饱和能力。     

一类不确定非线性系统的改进积分型滑模控制

针对一类不确定非线性系统的传统滑模控制,推导了滑模误差和稳态误差的范围．为了减小系统的稳态误差,同时防止积分饱和,设计了一种改进积分型滑模面．在边界层外,通过调节因子对积分项进行削弱,以防止在初始误差较大的条件下积分饱和引起的超调较大和调节时间较长的问题;在边界层内,采用传统积分以减小系统稳态误差．理论分析和仿真研究表明了所提改进积分型滑模控制方法的有效性．     

带宽化调节下的抗扰PID退饱和控制方法

比例–积分–微分(PID)控制的抗饱和设计是一类经典非线性控制问题, 理论研究丰富, 但工程中广泛使用的 仍是积分退饱和这类简易策略. 究其原因, 现有理论方法过于依赖系统模型和状态空间理论, 稳定性条件与调参机 制之间关系复杂. 本文基于经典退饱和控制结构, 首次阐述了“退饱和带宽”概念及退饱和参数调节机理, 在此基础 上讨论了两类低阶退饱和补偿器的带宽化设计方法. 在抗扰PID反馈控制下, 结合小增益定理得到退饱和控制的稳 定性条件, 给出控制参数与退饱和带宽之间的调节关系, 实现退饱和控制的带宽化整定. 最后, 通过数值仿真验证 了所提方法的有效性.     

非线性积分滑模控制方法

针对一类不确定非线性系统的滑模控制,提出了一类具有"小误差放大,大误差饱和"功能的光滑非线性饱和函数来改进传统的积分滑模控制,以形成非线性积分滑模控制.在保持传统积分滑模控制跟踪精度的同时获得更好的暂态性能.应用Lyapunov稳定性理论和LaSalle不变性原理证明了对最终常值干扰可以完全抑制.考虑控制受限时,所设计...     

一种改进积分滑模面在飞控中的应用

针对传统积分型滑模面容易产生积分饱和从而导致超调量大的缺点,在seshagin和Khalil设计的条件积分型滑模面的基础上,提出了一种改进积分型滑模面,其可以根据系统的状态通过调节因子对积分项进行削弱来防止积分饱和.同时对调节因子的取值范围进行了讨论.并将改进积分型滑模面应用到导弹的俯仰角速度跟踪滑模控制器设计中,对舵机输出受到干扰的情况进行了仿真.理论分析和仿真研究表明,改进积分型滑模面形式简单,便于工程实现,在其基础上设计的滑模控制器在受到类似脉冲干扰的情况下几乎没有超调和具有较短的调节时间.     

基于小波变换的视频帧积分算法研究

本文研究了基于小波变换的图像帧积分技术及其在图像增强处理中的作用。帧积分技术可以有效改变视频图像质量，但传统的帧积分技术不可避免地会使图像发生饱和失真的情况。本文针对传统帧积分的缺陷，提出了利用小波变换后各尺度信息存在互补性的技术进行帧积分的思路。     

含有广义饱和函数的全局渐近稳定非线性PID控制

为解决传统饱和函数条件比较苛刻的问题,本文提出了一种饱和函数,并将其应用于线性PD（比例－微分）+非线性PI（比例－积分）控制律．应用李亚普诺夫稳定性定理和拉萨尔不变原理推导了非线性PID控制律全局渐近稳定条件．为提高非线性PID控制精度,以位置跟踪误差绝对值时间积分和关节力矩输出误差绝对值时间积分为目标函数,以全局渐近稳定性条件以及关节额定驱动力矩为约束条件,应用多目标遗传算法NSGA-II（non-dominated sorted genetic algorithm-II）进行非线性PID控制律参数整定．选择优化后位置跟踪误差绝对值时间积分最小的饱和函数,并研究含有该饱和函数的非线性PID控制律对模型不确定性、输入干扰力矩和噪声的鲁棒性．与传统PID控制律和含有传统饱和函数的非线性PID控制律相比,本文方法的位置跟踪精度分别提高了近2个数量级和1个数量级．提出的饱和函数在靠近平衡点处具有较强反作用,使误差快速收敛于平衡点,有助于提高非线性PID控制律的位置跟踪精度以及鲁棒性．     

一类不确定非线性系统的改进积分型滑模控制

针对一类不确定非线性系统的传统滑模控制,推导了滑模误差和稳态误差的范围．为了减小系统的稳态误差,同时防止积分饱和,设计了一种改进积分型滑模面．在边界层外,通过调节因子对积分项进行削弱,以防止在初始误差较大的条件下积分饱和引起的超调较大和调节时间较长的问题;在边界层内,采用传统积分以减小系统稳态误差．理论分析和仿真研究表明了所提改进积分型滑模控制方法的有效性．

     

过程控制软件中需要考虑的几个问题

应用单板机或单片机实现过程控制，根据被控对象，在软件设计中需考虑，定点运算，补码运算，预防积分项饱和，积分分离高等，从而达到系统控制指标。     

提高模糊控制器精度的研究

本文分析了传统模糊控制存在的缺陷，引入了智能积分以减少稳态误差和避免积分饱和，然后设计了一个参数自调整模糊控制器，实现快速响应和小的超调。     

无刷直流电机直接转矩控制系统的设计

针对无刷直流电机直接转矩控制系统速度环节存在的非线性饱和特性,引用新型变结构抗饱和Anti-windup PI控制器,根据控制器的输出是否饱和,对积分状态进行控制。当控制器进入饱和状态,通过调节可以有效地退出饱和;当控制器处于线性区,保证系统渐进稳定。同时利用模糊理论对控制参数进行在线调整,使系统具有更好的实时性。仿真表明,该方法能够有效地抑制饱和现象,减少超调量,使系统具有更好的动静态性能。     

轮式移动机器人的数据驱动轨迹跟踪滑模约束控制

针对有输入饱和约束的轮式移动机器人(WMR)的轨迹跟踪问题,提出一种抗饱和无模型自适应积分终端滑模控制方案.该方案基于紧格式动态线性化技术,构建WMR系统的在线数据驱动模型.在积分终端滑模控制器设计过程中,引入动态抗饱和补偿器,以解决WMR系统轨迹跟踪过程中执行器饱和问题.控制器设计仅利用控制系统的输入输出数据,与WMR系统模型信息无关.因此,针对不同类型的WMR系统,该方案均可实现.最后,通过仿真实验将所提出的方法与PID方法的控制效果进行对比,仿真结果表明,所提出的控制算法的跟踪误差更小且响应速度更快.     

基于分段积分的PID控制方法的研究

针对PID控制过程中,积分环节引起较大超调和振荡而影响系统性能的问题,提出一种基于分段积分的PID控制方法,并通过matlab进行仿真分析。结果表明,该方法实现了积分环节的消除静态误差的作用,且降低了积分饱和产生的影响,控制效果优于传统的PID控制。该方法可以应用在模型不确定等复杂条件下的控制系统中。