浅析PID参数整定

本文分析了PID控制参数对控制性能的影响，不同控制过程的控制特点；介绍了PID参数整定的方法，并结合炼油生产过程中PID整定参数的经验数值。     

液压机械手电液比例系统模糊PID控制研究

针对液压机械手的电液比例系统存在较大程度的系统参数变化和负载干扰等特点,一般控制方法难以全部满足性能要求。常规PID控制方法虽然算法简单、可靠性好、鲁棒性高,但由于参数整定繁杂,往往造成参数整定不良、性能欠佳、适用性能差。为了改善这些缺陷,将模糊控制理论与PID控制理论相结合,设计了模糊PID控制器,实现了对PID参数的在线整定。利用MATLAB/Simulink进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制下电液比例系统的控制效果,发现模糊PID控制器较好地克服了系统的非线性和负载干扰的影响,提高了系统的稳定性和动态性能。     

瓦楞纸板生产线原纸张力模糊自适应PID控制

为解决不适张力对瓦楞纸板生产的影响,通过放卷辊的动力学分析,建立了张力数学模型,分析了影响张力的主要因素。针对常规PID控制在原纸张力控制过程中难以实现参数整定,提出模糊自适应PID张力控制算法,建立了相关变量的隶属度函数,依据PID参数调节规则和专家知识给出了模糊规则,采用重心法实现了输出量的去模糊化。为分析系统性能,建立了控制系统模型,并进行了仿真。结果表明,该方法可以在线调整控制器参数,控制效果优于常规PID,系统响应迅速、抑制扰动能力强、稳定性较好。     

专家PID控制在三维机械手控制器中的应用

三维机械手控制系统是一个气动非线性系统,难于建立精确的数学模型,应用常规PID控制不能达到理想的控制效果。专家PID控制是智能控制技术的一类,是解决复杂非线性对象控制问题的一个有效途径。所以,在三维机械手控制系统中采用专家PID控制器,使系统有较好的鲁棒性、控制精度及动态性能。控制器采用8751单片机的软硬件实现,运行结果证明了这种控制方案的可行性。     

模糊自适应PID在高空模拟舱中压力控制的应用研究

针对高空环境模拟舱压力控制系统变参数、强干扰、大惯性、强耦合等特点,将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并消除了模糊控制稳态误差较大的缺点,具有响应时间短、控制精度高、稳定性好等优点,有较好的工程应用前景。     

基于模糊PID的传热性能测试系统流量控制研究

介绍了一种模糊自适应PID控制器，对机油冷却器传热性能测试系统中的流量进行控制，通过模糊规则进行推理和决策，在线整定PID控制器的三个参数Kp、Ki、Kd，对其进行了仿真。实际系统运行结果表明此方法提高了流量的控制性能，简化了操作程序，实现了控制的自动化。     

模糊PID控制在运动控制中的应用

在模糊PID控制器的基础上，利用模糊推理方法实现了对PID参数的在线自动整定，并且在Matlab软件下，将该控制器在运动控制系统中的应用进行了研究，仿真结果表明，参数自适应模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果，对进一步应用研究具有参考价值。     

模糊参数自整定PID控制器的仿真研究

为了解决常规PID参数调节在非线性、时变和滞后性的工业控制系统中适应性能差、效果不理想的问题,采用模糊控制策略对PID控制参数进行在线自整定。利用Matlab的Simulink仿真工具箱对一阶惯性环节的滞后系统进行仿真研究试验,表明了模糊参数自整定控制效果在超调量和调节时间上都优于常规的PID控制,改善了系统的动态性能。     

基于模糊自整定PID的布带缠绕机张力控制算法的研究

针对常规PID控制器在数控缠绕机的张力控制过程中参数整定难以实现的困难,介绍一种基于模糊自整定PID的控制算法,根据偏差和偏差变化率来实时调整各参数。经过实验证明,该系统比常规PID控制系统具有更好的调整性能和控制特性。     

PID调节器在燃气锅炉中的应用

为使冬季采暖温度实现自动控制,保持室温恒定,且达到节能要求。针对燃气锅炉燃烧器阀门的PID控制,结合非线性开关控制,使温度快速、准确、平稳、高效的调节。本文介绍了系统的构成、PID调节及开关调节原理和PID调节器参数的整定方法,使系统达到最佳的动、静态性能。     

基于模糊神经网络PID的液位串级控制的研究

利用PID算法对液位串级系统进行控制虽然是一种有效的控制方法,但由于它的精确数学模型难以确定,使得参数整定困难、控制效果不理想。该文将PID算法、模糊控制算法以及神经网络算法相结合,形成了一种智能控制算法——模糊神经网络PID算法。将该算法运用到液位串级控制系统中,实现了PID参数的自整定,并且提高了控制质量。实验结果表明,模糊神经网络PID算法与PID算法的控制效果相比,在鲁棒性和响应时间等方面有了较大的提高,具有一定的应用前景。     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小.系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.     

Information fusion based optimal control for large civil aircraft system

Wind disturbance has a great influence on landing security of Large Civil Aircraft. Through simulation research and engineering experience, it can be found that PID control is not good enough to solve the problem of restraining the wind disturbance. This paper focuses on anti-wind attitude control for Large Civil Aircraft in landing phase. In order to improve the riding comfort and the flight security, an information fusion based optimal control strategy is presented to restrain the wind in landing phase for maintaining attitudes and airspeed. Data of Boeing707 is used to establish a nonlinear mode with total variables of Large Civil Aircraft, and then two linear models are obtained which are divided into longitudinal and lateral equations. Based on engineering experience, the longitudinal channel adopts PID control and C^⁎ inner control to keep longitudinal attitude constant, and applies autothrottle system for keeping airspeed constant, while an information fusion based optimal regulator in the lateral control channel is designed to achieve lateral attitude holding. According to information fusion estimation, by fusing hard constraint information of system dynamic equations and the soft constraint information of performance index function, optimal estimation of the control sequence is derived. Based on this, an information fusion state regulator is deduced for discrete time linear system with disturbance. The simulation results of nonlinear model of aircraft indicate that the information fusion optimal control is better than traditional PID control, LQR control and LQR control with integral action, in anti-wind disturbance performance in the landing phase.     

注塑机料筒温度模糊变系数PID控制研究

利用模糊控制的原理在线调整PID控制器参数，从而构成模糊变系数PID控制器。讨论了该控制器的结构及实现方法．并将其应用于注塑机料筒的温度控制。实验结果表明．对于注塑机料筒温度的控制，与普通PID控制器相比，模糊变系数PID控制算法有较好的控制性能和较强的鲁棒性。     

Experimental evaluation of adaptive three-tank level control

Liquid level control through regulation of mass flow rates is an important application in various areas of the power industry. Very often a PID controller is used for these applications. This paper compares a nonconventional PID controller and three different types of adaptive controller, a direct model reference adaptive controller (MRAC), an indirect MRAC with Lyapunov estimation, and an indirect MRAC with recursive least-squares (RLS) updating estimation, for liquid level control. By implementing all four controllers on a three-tank system, the performances of each are compared. All controllers track a sinusoidal input very well and overall exhibit somewhat varying performance. The direct MRAC and the indirect MRAC with RLS estimation give the best performance. With Lyapunov estimation and RLS estimation, all the system parameter estimates converge to the reference model values. However, RLS estimation has a much faster convergence. It is concluded that adaptive liquid level control is an improvement over traditional liquid level control when precise level control in three coupled tanks is desired.     

基于超稳定理论的导弹电动舵机自适应控制方法研究

舵机是导弹控制系统的执行装置,其性能直接影响导弹的作战能力。电动舵机在不同飞行条件下呈现出非线性特点,传统的PID控制方法不能满足其性能要求,针对这一问题提出了一种基于波波夫超稳定理论的自适应控制方法。首先根据电动舵机的工作原理,建立了舵机的状态描述方程,然后在此基础上设计了自适应控制器;最后利用Matlab/Simulink对舵机系统进行了仿真分析。仿真及研究结果显示:该自适应控制器可解决传统的PID控制方法在控制对象参数发生变化后控制效果变差的问题,并且能够克服舵机参数剧烈变化的影响,使舵机系统具有较好的稳定性和快速响应性。     

力控法兰的模糊PID恒力控制方法

针对工业机器人进行接触式作业过程中对末端接触力的要求,提出了一种基于力控法兰的末端恒力控制方法。对力控法兰进行了分析建模与参数辨识,设计了模糊控制与比例积分微分(proportion integral derivative,简称PID)控制并行的模糊PID控制器,通过Matlab仿真对纯模糊控制与模糊PID控制效果进行了对比,并研究了模糊PID控制器各参数对控制性能的影响。最后,搭建了基于Labview和外部设备互连(peripheral component interconnect,简称PCI)总线数据采集卡的实验平台,对力控法兰末端输出力进行了实验验证。仿真结果表明,纯模糊控制可提高系统响应性能,但存在一定的稳态误差。加入PID控制与模糊控制并行控制后,仿真与实验证明,阶跃响应的稳态误差消除,正弦跟随效果明显改善,恒力控制输出力在期望力F=10N时波动误差为±0.8N。因此,通过模糊PID控制可实现力控法兰末端的恒力控制,具有较好的动态响应性和跟随鲁棒性。     

起重机减摆系统装置研究

通过Lagrange力学分析法,建立了小车吊载的动态模型,提出了采用校正PID的控制器控制小车运动从而抑制吊载摆动的方法,并在 Simulink环境中对以上分析进行了仿真验证。在此基础上,实际开发了一套定位防摆控制系统装置,实现了小车手动和自动定位防摆运行功能。应用结果表明系统具有良好的定位性能和定位防摆效果。     

模糊自适应PID控制的仿真研究

首先介绍了PID控制系统的工作原理,因PID控制器结构简单、实现简单,控制效果良好,所以已得到广泛应用。但当控制对象变化时,控制器的参数难以自动调整。为了使控制器具有较好的自适应性,可以采用模糊控制理论的方法来实现控制器参数的自动调整。模糊PID控制系统就是模糊理论与传统的PID控制器的结合。最后以一控制对象为例,对该两种方式的控制进行了仿真和比较,并得出了相应的结论。