模糊PID控制的中频电炉温控系统设计

针对中频电炉的结构,采用参数辨识方法,通过分析中频电炉的温升曲线获得相应的数学模型。针对该模型应用MTALAB仿真工具设计模糊PID控制器,该控制器根据误差及误差的变化率现场整定PID控制的参数。比较常规PID控制与模糊PID控制的仿真效果可以发现,采用模糊PID控制器根据误差与误差的变化率现场整定PID控制的参数,可以有效地提高PID控制器的控制效果。     

PCR温度模糊PID控制器的设计及仿真

根据PCR对温度控制的要求设计出一种模糊PID控制器,采用误差和误差变化率作为模糊PID控制器的输入,PID参数作为模糊PID控制器的输出,并使用一组模糊规则实现对PID参数的在线优化调节.通过使用Simulink图形化工具平台对模糊PID控制器和传统的PID控制器进行建模和仿真.结果表明,与传统PID控制器相比,模糊PID控制器性能优良,使系统响应速度加快,超调减小.     

基于Adaptive Interaction理论的PID控制器的设计及应用

本文在Adaptive Interaction理论的基础上,提出了一种新的自调整 PID 控制器。这种新的控制器根据输入及其误差信号进行在线训练,通过误差评价函数的最小化,在模型未知的情况下能很好地调整比例、积分、微分三个参数。对于被控对象的变化具有鲁棒性,很大程度上解决了传统的 PID 控制器对于非线性、不稳定系统控制效果不佳及在线调整困难的问题。通过仿真实例,验证了应用 Adaptive Interaction 理论的 PID 控制器的有效性和实用性。     

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。     

机动弹头末制导模糊控制研究

机动弹头在末制导段的飞行参数随着飞行条件的变化而发生较大变化,呈现严重的非线性,给控制系统设计带来较大困难.结合模糊控制和PID控制的优点,从工程实用的角度出发提出了一种基于模糊PID控制器设计的方法.模糊控制系统对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性的、复杂的对象.模糊控制器可根据系统的误差和变化对PID控制器参数进行自动优化和调整,然后用同法设计导弹的俯仰通道模糊控制器,并与传统的PID控制器进行分析对比,最后在六自由度模型上进行仿真.仿真结果表明控制器能够满足机动弹头末制导控制系统要求.     

基于非线性PID的调距桨控制系统仿真研究

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。     

基于模型跟随的神经网络PID飞行控制律设计

为了抑制飞行控制系统的外部扰动和建模误差,应用模型跟随自适应神经网络PID控制方法,进行飞行控制律设计。首先使用RBF神经网络进行飞行系统模型辨识,在线学习系统正向输入输出特性,辨识对象的Jacobian信息;然后应用BP神经网络实时在线调整PID参数,设计自适应神经网络PID控制器,控制飞行状态变量跟随模型输出;最后以F-8飞机纵向飞行控制系统为研究对象进行控制仿真。仿真结果表明,设计的控制器具有很强的自适应和抗干扰能力。     

具有不完全微分的Fuzzy-GA PID控制器及其在智能仿生人工腿中的应用

以模糊推理和遗传算法为基础，提出了一种新的具有不完全微分的最优PID控制器的设计方 法．该控制器由离线和在线两部分组成．在离线部分，以系统响应的超调量、上升时间以及 调整时间为性能指标，利用遗传算法搜索出一组最优的PID参数Kp*、Ti* 和 Td*，作为在线部分调整的初始值．在在线部分，一个专用的PID参数优化程序以离 线部分获得Kp*、Ti* 和Td*为基础，根据系统当前的误差e和误差变化率e ，通过一个模糊推理系统在线调整系统瞬态响应的PID参数，以确保系统的响 应具有最优的动态和稳态性能．该控制器已被用来控制由作者设计的智能仿生人工腿中的执 行电机．计算机仿真结果表明，该控制器具有良好的控制性能和鲁棒性能．     

基于粒子群算法的一种非线性PID控制器

基于PID控制器各增益参数与偏差信号之间非线性关系,分析了一种P/I/D各部分参数关于误差的理想变化过程,根据控制与误差之间的调节规律,给定一组增益参数的连续非线性函数,构造出一种非线性PID控制器。粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,采用该算法寻优整定该非线性PID控制器的各增益参数。仿真结果表明了所提算法的有效性和所设计控制器的优越性能。     

雷达天线模糊自适应控制器的设计及分析

针对雷达天线控制系统对稳定性、精确性、鲁棒性以及随动性的高要求,结合控制系统PID参数调整经验,以积分时间和微分时间的关系为基础,设计一种新的模糊自适应PID控制器,并提出基于常规PID控制器参数的简易参数调整方法。通过Matlab/Simu-link进行仿真分析,结果表明,所设计的控制器在简单易用的基础上,弥补了常规PID控制器的不足,在超调量、响应时间和稳态静差都有比较好的效果;对随动信号也有较好的跟踪能力;尤其在系统辨识存在误差的情况下仍有较好的控制效果,具有广泛的实用价值。     

胎面生产线辅线速度链模糊自适应PID控制

针对常规PID控制在胎面挤出联动生产线辅线速度链整定中,参数整定不尽人意的问题,设计出一种基于模糊控制理论的自适应PID控制器。通过建立模糊控制规则和进行模糊推理来确定PID的参数,实现对辅线速度的调节。利用Matlab的模糊逻辑控制工具箱对算法进行仿真,仿真结果表明,该控制器与常规PID控制器相比,具有调节时间短、超调量小、跟踪调节性能好、鲁棒性等优点。实践证明,这种模糊自适应PID控制器比常规的PID控制器具有更好的控制特性。     

针对广义控制对象的一维鲁棒PID控制器

在现代鲁棒控制理论基础上，针对广义控制对象提出一种一维鲁棒ＰＩＤ控制器设计方法，其优点是控制器参数可以解析得到，控制器只有一个可调的参数，被调参数与系统的鲁棒性有直接的联系，特别地控制器可以很好地用于大纯滞后控制对象。仿真结果表明本文方法与其他方法相比具有本质的改进。     

小波变换在过程控制系统PID参数整定中应用的仿真研究

过程控制系统通常使用PID控制器来稳定系统性能。PID控制系统结构简单,倘若参数整定合适,系统将具有较强的鲁棒性。但是,在实际系统中,由于参数调节不合适,将会导致系统持续振荡。对于过程系统数据,应用小波变换后,可以确定精确的时滞时间,从而可以更好地进行参数整定。     

基于免疫PID控制的换热站温度控制系统

设计二级换热站温度智能控制系统,根据室外温度的变化和供热实时情况在线自动调整PID控制器参数,利用变频调速装置进行循环水压力控制,并提出将免疫PID控制策略应用于温度控制中。实验证明该系统具有快速性、鲁棒性以及控制精度高等特点。     

模糊PID算法在极向场电源控制系统中的仿真

在托卡马克装置中,极向场电源系统的负载线圈由于受等离子体电流的影响,其参数具有时变、非线性、不确定等因素,常规PID控制虽然原理简单,容易实现,但难以实现对其进行较高精度的控制。该文将智能控制和PID控制结合起来,研究了一种模糊自适应PID控制算法,利用这种控制算法在线推理PID控制器的三个参数kp,ki,kd,来实现对这种时变非线性系统的实时反馈控制,并采用MATLAB语言编程仿真,仿真结果显示,此算法灵敏度高,有较好的稳定性和鲁棒性,用于极向场电源的控制系统中,将可以达到较好的控制效果。     

高阶时滞过程预测PID控制器设计及鲁棒稳定性分析

针对高阶加滞后对象稳定性分析的局限性,提出了预测PID控制器的设计方法,利用Kharitonov定理和边缘理论分析此系统在参数不确定情况下输入、输出的鲁棒稳定性,并给出了系统保持稳定的最大过程参数区间。仿真结果表明,当过程参数偏离标称值时,此类预测PID控制器的设计方法能够使系统保持很好的控制性能和鲁棒稳定性能。是一种值得在实际工程中推广应用的新型控制器。     

A robust fractional-order PID controller design based on active queue management for TCP network

In this paper, a robust fractional-order controller is designed to control the congestion in transmission control protocol (TCP) networks with time-varying parameters. Fractional controllers can increase the stability and robustness. Regardless of advantages of fractional controllers, they are still not common in congestion control in TCP networks. The network parameters are time-varying, so the robust stability is important in congestion controller design. Therefore, we focused on the robust controller design. The fractional PID controller is developed based on active queue management (AQM). D-partition technique is used. The most important property of designed controller is the robustness to the time-varying parameters of the TCP network. The vertex quasi-polynomials of the closed-loop characteristic equation are obtained, and the stability boundaries are calculated for each vertex quasi-polynomial. The intersection of all stability regions is insensitive to network parameter variations, and results in robust stability of TCP/AQM system. NS-2 simulations show that the proposed algorithm provides a stable queue length. Moreover, simulations show smaller oscillations of the queue length and less packet drop probability for FPID compared to PI and PID controllers. We can conclude from NS-2 simulations that the average packet loss probability variations are negligible when the network parameters change.     

具有H_∞跟踪性能的机器人自适应PID控制

针对非线性不确定机器人系统的轨迹跟踪控制问题,提出一种鲁棒自适应PID控制算法.该控制器由主控制器和监督控制器组成.主控制器以常规PID控制为基础,基于滑模控制思想设计PID参数的自适应律,根据误差实时修正PID参数.基于Lyapunov函数设计的监督控制器补偿自适应PID控制器与理想控制器之间的差异,使系统具有设定的H_∞的跟踪性能.最后,两关节机器人的仿真实验结果表明了算法的有效性.

Abstract：

A robust adaptive PID control algorithm is proposed for trajectory tracking of robot manipulators with nonlinear uncertainties.The controller is composed of a main controller and a supervisory controller.The main controller is designed based on the traditional PID controller.The parameters of the PID controller are updated online according to the system running errors with the adaptation law based on the sliding mode control.The supervisory controller is proposed to compensate the error between the adaptive PID controller and the ideal controller in the sense of the Lyapunov function with the specified H_∞ tracking performance.Finally, the simulation results based on a two-joint robot manipulator show the effectiveness of the presented controller.     

基于PLC的仿人智能积分控制器

仿人智能积分控制算法,对系统的参数不敏感,具有较强的鲁棒性和抗十扰能力.文章将目前广泛应用的PLC与仿人智能控制相结合,形成一种先进智能PID控制算法.仿真结果显示,对大时滞、非线性等难以建立精确数学模型的复杂系统,该算法达到满意的控制效果.