自适应模糊PID控制在AUV控制中的应用

自治潜水器(AUV,Autonomous Underwater Vehicle)是非线性、强耦合、大惯性的多输入多输出系统,又由于受到海流、传感器、执行机构等不确定性的影响,对AUV控制器的鲁棒性能提出了更高的要求.本文针对我国正在研制开发的长航程自治潜水器的特性及其对航行控制的要求,将PID控制与模糊控制的简便性、灵活性以及鲁棒性结合起来,为AUV设计了可在线修改PID参数的自适应模糊PID控制器,仿真结果证明了该种控制方法不但提高了AUV系统的动态特性,而且可在参数摄动和外界扰动时获得较好的控制性能.     

模糊PID控制在温控仪中的应用

为提高温度的控制精度,提出了一种模糊PID控制器的设计方法。该方法可实现当温度偏离工作点较远时模糊控制起主要作用,在工作点附近则主要实施PID控制,实现了两种控制方法的优势互补,在此基础上给出了一种宽温度范围的高精度温控仪的设计方法。     

模糊PID控制在交变湿热控制中的应用

针对多循环交变湿热的温湿度控制,本文介绍了一种交变湿热控制的新方法,该方法把模糊控制和常规PID控制结合起来,采用双模态分段控制和补偿解耦设计出温湿度控制系统,并在西门予S7-300系列PLC上加以实现.通过应用可知,该方法对多变量、强耦合、大惯性对象的控制是非常有效的,具有超调小,调节迅速和上升时间短特点,具有很好的鲁棒性.     

模糊PID控制在中央空调系统中的应用研究

将模糊控制和普通PID控制相结合,提出了一种基于模糊控制规则的模糊PID控制器的设计方法并将其应用于中央空调系统的控制。实验表明,这种方法比普通的PID控制方法精度高、超调量减少,具有较强的鲁棒性。     

模糊PID控制在变频空调中的应用

空调系统为非线性设备,由于它的干扰严重、各参数耦合性强、大滞后性、参数时变性和受环境影响大等特点,使空调系统的节能问题变的被受关注。对于空调系统,使用常规的控制方法很难实现最佳效果。本文基于热传递原理,分析了室内温度变化规律,建立了室内温度数学模型,提出了模糊PID控制策略。空调系统为非线性设备,由于它的干扰严重、各参数耦合性强、大滞后性、参数时变性和受环境影响大等特点,使空调系统的节能问题变的被受关注。对于空调系统,使用常规的控制方法很难实现最佳效果。本文基于热传递原理,分析了室内温度变化规律,建立了室内温度数学模型,提出了模糊PID控制策略。     

模糊自适应PID控制器在张力控制中的应用

针对常规PID在张力控制中控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整kP,kI,kD参数。经过实践表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制特性。     

一种模糊PID控制在热工对象中的应用

本文研究一种新型模糊PD控制器在一般热工对象中的应用问题。由于热工对象存在参数时变的问题，因此本文采用仿真方法针对对象参数时变的情况进行了控制器的鲁棒性分析。针对多变量输入，模糊控制规则多而控制器不易实现这一问题，本文提供了一种结构简单、性能优良的一维模糊控制器与PD控制相结合的控制策略。这种控制结构很好的解决了模糊控制不跟踪输入的问题。     

模糊PID控制在粗苯回收中的应用研究

为了提高粗苯回收效率,把以往对温度控制大多数采用PID控制的方法改进为模糊控制与PID控制相结合的控制方案,缩短过渡时间,增强抗干扰能力。并用Matlab进行仿真。     

模糊PID控制器在恒压供水系统中的应用

在对传统PID控制器分析的基础上,结合现代模糊控制理论,设计了一个自适应-模糊PID控制器,并将其应用于变频调速恒压供水系统中.它弥补了采用单纯PID控制器,难以保证系统在任何工况条件下始终具有最佳的控制性能的缺点.经过仿真和实际运行,得到了较好的控制效果.     

模糊PID控制在焊接电源中的应用

针对焊接电源非线性、时变，如采用单纯的PID控制，难以在整个工作范围内建立数学模型的特点，提出了变结构控制的思想，在小信号范围内采用PID控制，大信号范围内采用Fuzzy-PID的控制方法，发挥了PID控制稳态无误差和模糊控制可以克服非线性因素影响的优点，在等离子喷焊中取得了较好的控制效果，并可以推广到其他开关电源中。     

Application of self-tuning fuzzy PID controller for a SRM direct drive volume control hydraulic press

A new kind of volume control servo hydraulic press driven directly by Switched Reluctance Motor (SRM) is presented in this paper. In considering the saturation and dead zone nonlinearity as well as the time-variability and the time lag existed in SRM direct drive volume control system, a fuzzy PID control method is introduced to improve the overall performance of the electro-hydraulic position servo system. The relationships between the PID parameters and the response characteristics of electro-hydraulic position servo system are investigated. The fuzzy inference rules which enable adaptive adjustment of PID parameters are established based on the error and change in error. The simulations and experiments of step response and cosine tracking are carried out on the SRM direct drive hydraulic press. The results indicate that the fuzzy self-tuning PID method has great ability of restraining external disturbance, and it can effectively raise the position tracking ability of the volume control electro-hydraulic servo system.     

一种模糊自适应PID控制在溶解氧中的应用

针对污水处理过程的非线性、不稳定性和不确定性,将活性污水处理系统非线性数学模型转换为参数有界的变参数正则状态方程,并对系统模型进行了可控性与稳定性分析,提出了一种基于混沌遗传算法优化的模糊自适应PID控制器.通过仿真实验表明:CGA法提高了种群个体的多样性,有效地避免了“早熟”和局部最优现象;优化后的控制器在超调量、上升速度、稳定时间等性能上得到明显改善.     

预估模糊免疫PID在房间温度控制中的应用

针对空调房间温度对象的大滞后、大惯性、多干扰的特性,设计了具有史密斯(Smith)预估功能的模糊免疫PID控制器.该控制器采用Smith预估和免疫PID控制相结合的结构,借鉴免疫算法的生物免疫反馈机理进行PID参数的在线自适应调整;用模糊控制器来逼近免疫PID的非线性函数,并用遗传算法优化它的隶属度函数.对该控制方案进行系统仿真结果表明:该方法抗扰能力强、调节速度快、超调量小,可用于精确的控制房间温度.     

新型模糊PID控制及在HVAC系统的应用

为了推广模糊控制器在非线性系统中的应用,提出一种利用PID控制器的参数优化和调节模糊控制器的新型设计方法.通过模糊控制器的结构分析建立与PID控制之间的精确解析关系之后提出基于PID控制增益因子的模糊控制器设计算法,然后利用改进的变论域思想进一步优化模糊控制器设计参数.将其应用于暖通空调(HVAC)系统的节能控制中并与常规PID控制器相比较,仿真和实验结果表明这种模糊控制器具有超调量小、跟踪迅速、鲁棒性强等优越的控制性能.     

Fuzzy-PID算法在炉温控制中的应用

在工业电炉的控制过程中，由于被控参数具有时变、非线性、不确定等因素，常规PID控制算法以满足控制要求。本文采用模糊PID算法实现对工业电炉的控制，利用模糊推理在线整定PID控制器的三个参数Kp、Ki、Kd。实际运行结果表明，该控制器取得了较好的快速性和稳定性。     

A multivariable predictive fuzzy PID control system

In this paper, a novel multivariable predictive fuzzy-proportional-integral-derivative (F-PID) control system is developed by incorporating the fuzzy and PID control approaches into the predictive control framework. The developed control system has two main units referred as adaptation and application parts. The adaptation part consists of a F-PID controller and a fuzzy predictor. The incremental control actions are generated by the F-PID controller. The controller parameters are adjusted with the predictive control approach. The fuzzy predictor provides the multi-step ahead predictions of the plant outputs. Therefore, the F-PID controller parameters are adjusted by minimizing the errors between the predicted plant outputs and reference trajectories over the prediction horizon. The fuzzy predictor is trained with an on-line training procedure in order to adapt the changes in the plant dynamics and improve the prediction accuracy. The Levenberg–Marquardt (LM) optimization method with a trust region approach is used to adjust both the controller and predictor fuzzy systems parameters. In the application part, an identical F-PID controller of the adaptation part is used to control the actual plant. The adjusted parameter values are transferred to this identical controller at each time step. The performance of the proposed control system is tested for both single-input single-output (SISO) and multiple-input multiple-output (MIMO) nonlinear control problems. The adaptation, robustness to noise, disturbance rejection properties together with the tracking performances are examined in the simulations.     

气动位置伺服系统的非对称模糊PID控制

对于有杆气缸的非对称物理及摩擦力特性,提出了采用非对称模糊策略的模糊PID控制算法,较好地解决了有杆气缸由于左右两腔物理结构和摩擦力特性的不对称而造成运动过程中压力变化复杂的问题,改善了系统的动态响应性能.实验证明,采用非对称模糊策略的模糊PID控制可以明显地提高气动位置伺服系统的动态响应性能,系统具有较小的超调量和过渡过程时间,并获得了满意的重复稳态精度.     

参数模糊自整定PID控制器在皮革收缩温度测定仪中的应用

针对皮革收缩温度测定仪的温度控制系统提出了一种参数模糊自整定PID控制方法,该方法集中了模糊控制和常规PID控制两种控制的优点.在重点介绍了模糊PID控制器的设计方法基础上,并利用MATLAB软件分别进行了参数模糊自整定PID控制系统和常规PID控制系统的仿真实验.仿真实验结果表明,参数模糊自整定PID控制方法使皮革收缩温度测定仪的温控系统的性能得到很大的改善.     

模糊预测-PID复合控制在高速列车制动中的应用

为解决高速列车的快速、准确、舒适停车问题,分析并建立了列车制动的牵引力模型;综合考虑列车制动过程中舒适度因素的影响,提出了带有舒适度约束条件的模糊预测-PID复合控制方法。该控制方法结合了模糊预测控制以及模糊PID控制的优点,使列车制动过程的控制没有死角,控制状况始终处于最优。在制动距离较大情况下采用模糊预测控制修正控制量,优化制动力,使制动过程满足舒适度要求;在距离较近的情况下,采用模糊PID实现列车的准确停车。仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

基于遗传优化的模糊PID控制在智能除草中的应用研究*

针对当前智能除草控制系统的非线性、时滞性及喷施精度过低等问题,设计了一种基于超代遗传算法(HG-GA)优化的模糊PID控制方案。在该方案中,针对智能除草装置的特点,设计了对应的模糊PID控制器,并对控制器的各因子进行遗传优化,从而提高系统的控制效果,同时加快了优化速度。实验结果表明这是一种有效的控制策略,尤其是在处理非线性及外部干扰方面有更好的鲁棒性。