一种PID模糊控制器(fuzzy PI + fuzzy ID型)

提出一种二维PID模糊控制器,其结构形式简称为fuzzy PI + fuzzy ID型.根据fuzzy PI 和fuzzy ID控制器的图解说明,确定该 fuzzy ID控制器的模糊控制规则的相似性.理论分析表明,该PID模糊控制器除具有常规PID性能外,还具有非线性等特点.仿真结果表明,与常规PID和fuzzy PI 控制相比性能更优.

     

一种新型的二维PID模糊控制器

通过对常规PID控制器的结构分析,设计出一种新型的二维PID模糊控制器,其结构形式简称为fuzzy PD+ fuzzy ID型.根据模糊规则的图解分析,提出fuzzy ID控制嚣的输入变量(偏差和偏差变化加速率)与输出变量之间的控制结构,并确定两控制器的模糊控制规则的相似性.通过对该PID模糊控制器的结构分析,给出与常...     

无刷直流电机的模糊神经网络控制设计

在无刷直流电机(BLDCM)的控制上,传统PID等控制方法存在或多或少的不足.在模糊PID控制的基础上提出了一种模糊神经网络PI控制器的设计方法.该方法结合了模糊逻辑与神经网络,使得模糊控制器模拟了人的控制功能,不仅对环境变化有较强的适应能力,还拥有自学习能力.相比模糊PID控制,其具有计算量小、稳定性强等特点.对BLDCM进行建模与分析;在BLDCM数学模型的基础上,分别设计模糊PID控制器和模糊神经网络PI控制器;对设计的控制器进行仿真验证并分析.实验结果表明,模糊神经网络PI控制具有跟踪性能好、超调小、响应快、脉动小等优点,其动静态特性均优于模糊PID控制.     

基于遗传算法和模糊PID的励磁控制器

随着电力系统的发展,常规PID励磁控制器已经不能满足系统运行的动态和静态性能要求,为了克服这一缺点,设计了一种新型模糊PID控制器,在常规模糊PID励磁控制器基础之上,提出了一种利用遗传算法优化的模糊控制器.介绍了同步发电机自动励磁系统及模糊PID励磁控制器的构成,模糊PID控制器的原理及作用.仿真研究结果表明利用该方法设计的励磁控制器具有更好的动静态特性.     

风力发电系统变桨距模糊PID控制

由于风速的随机性及气动效应的影响,变桨距风力发电系统成为多变量强非线性不确定系统.常规PID控制方法难以取得满意的控制效果,本文在介绍和分析PD型和PI型模糊控制器的基础上,通过在PD型模糊控制器上并联一个积分环节,构成风力发电系统变桨距简化模糊PID控制器.仿真结果表明,该控制系统具有较好的动静态性能及风速扰动的鲁棒性.     

基于响应函数的模糊控制策略研究

常规P ID控制器对复杂系统而言控制效果往往不是很好,而模糊逻辑无需精确数学模型和离线训练学习。这两种控制方法相结合,就可扬长避短,实现低成本、易维护的在线自适应控制。为此,论文针对非线性系统特点,深入探讨基于模糊逻辑和常规P ID的控制策略。通过实验室仿真实验,分析比较这些控制方法的定值跟踪性能和干扰抑制性能优劣。并以此为基础,建立了一种新的PID型模糊控制策略。通过偏差响应函数,实现了自适应调节相互并联的模糊PID和常规P ID控制回路输出的目的。仿真实验结果表明,该P ID型模糊控制策略定值跟踪性能和干扰抑制性能都得到了保证,取得了较好的控制效果。     

模糊逻辑在PID参数整定中的应用

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往性能欠佳,对运行工作情况的适应性差。本设计将模糊控制和PID控制结合起来,构建自适应模糊PID控制器,实现PID参数的最佳调整。该模糊自整定PID控制器既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、稳态特性。     

模糊自整定PID控制器在再热汽温控制中的应用研究

针对工业过程中再热汽温等一类大迟延惯性时变对象,采用模糊自整定PID控制器对PID参数调节和优化,该方法将模糊技术与PID控制综合起来,实现了PID控制的智能化.仿真结果表明与常规PID控制器相比,模糊自整定PID控制器具有很强的适应性、鲁棒性和抗干扰性.     

基于T-S模型的PID控制器的设计

针对普通PID调节器参数调节复杂,当被控系统性能发生变化时PID调节器的参数不能自适应地进行调整的缺点,提出了一种基于Takagi和Sugeno模糊控制模型的PID控制器.这种控制器将模糊控制器和PID控制器的优点有效地结合起来,它的前件采用模糊推理的方法将基于语言变量的专家经验转化为T-S模型的模糊规则,它的后件采用PID形式输出.通过对一个带有延时环节的一阶系统进行仿真,并将仿真结果与常规PID以及普通模糊调节器进行比较,结果表明,该控制器对系统的静态和动态性能有很大的改进.     

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。     

基于模糊PI的永磁同步电机矢量控制

针对永磁同步电机矢量控制系统中,传统PID控制器对永磁同步电机控制性能效率不高以及对工作环境变化的适应性能不良等问题,首先,在两相旋转坐标系下采取双轴理论建立永磁同步电机数学模型;接着,采用模糊控制理论对永磁同步电机矢量控制系统中转速环传统的普通PID控制器进行改进研究,深入地从理论层次研究分析建立得到模糊PI控制器....     

线性模糊PID控制器的设计与分析

基于模糊语言控制规则描述的模糊控制,已成功地用于工业过程控制并具有广泛的应用前景。用模糊线性PID控制器的数学等效式在MATLAB Simulink和Floulib工具帮助下用Mamdani方法对一阶控制对象进行二维PID模糊控制仿真实验,理论分析与实验证明采用模棚线性PID控制方法比传统的PID控制方法在应用上简便、清晰,具有一定的实用价值。     

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.     

Parallel Fuzzy P＋Fuzzy I＋Fuzzy D Controller： Design and Performance Evaluation

In this paper, a parallel fuzzy proportional plus fuzzy integral plus fuzzy derivative (FP+FI+FD) controller is proposed. It is derived from the conventional parallel proportional-integral-derivative (PID) controller. It preserves the linear structure of a conventional parallel PID controller, with analytical formulas. The final shape of the controller is a discrete-time fuzzy version of a conventional parallel PID controller. Computer simulations are performed to evaluate the performance of the FP+FI+FD controller for setpoint tracking and load-disturbance rejection for some complex processes, such as first- and second-order processes with delay, inverse response process with and without delay and higher order processes. Also, the performance of the proposed fuzzy controller is evaluated experimentally on highly nonlinear liquid-flow process with a hysteresis characteristic due to a pneumatic control valve. The simulation and real time control is done using National Instrument hardware and software (LabVIEW). The response of the FP+FI+FD controller is compared with the conventional parallel PID controller, tuned with the Ziegler-Nichols (Z-H) and Astrom-Hagglund (A-H) tuning technique. It is observed that the FP+FI+FD controller performed much better than the conventional PI/PID controller. Simulation and experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed parallel FP+FI+FD controller.     

小机车新型试验电源自适应模糊PID控制系统仿真研究

针对小机车传统试验电源系统存在的电压稳定性能差、响应速度慢的问题,提出了一种自适应模糊PID控制的小机车新型试验电源系统。对自适应模糊PID控制器的设计和建模,以及仿真的效果进行了详细的阐述,并进行了系统的鲁棒性分析。同时还将自适应模糊PID控制和传统PID控制进行了对比研究,证明了自适应模糊PID控制的小机车试验电源系统有电压稳定性能好、响应速度快的良好电气特性。     

基于灰色预测模糊PID算法的空调房间温度控制

针对中央空调系统房间温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,设计了将等维新息灰色预测控制与模糊自整定PID相结合的新型控制器,建立中央空调房间温度控制系统的数学模型,介绍灰色预测模糊PID控制器结构,并对该控制方案进行了数字仿真。仿真结果表明,该控制器比PID控制器、模糊PID控制器有更多优越性,调节迅速,超调小,有更好的动、静态性能,具有一定的可行性。     

Structural analysis of fuzzy controllers with nonlinear input fuzzy sets in relation to nonlinear PID control with variable gains

The popular linear PID controller is mostly effective for linear or nearly linear control problems. Nonlinear PID controllers, however, are needed in order to satisfactorily control (highly) nonlinear plants, time-varying plants, or plants with significant time delay. This paper extends our previous papers in which we show rigorously that some fuzzy controllers are actually nonlinear PI, PD, and PID controllers with variable gains that can outperform their linear counterparts. In the present paper, we study the analytical structure of an important class of two- and three-dimensional fuzzy controllers. We link the entire class, as opposed to one controller at a time, to nonlinear PI, PD, and PID controllers with variable gains by establishing the conditions for the former to structurally become the latter. Unlike the results in the literature, which are exclusively for the fuzzy controllers using linear fuzzy sets for the input variables, this class of fuzzy controllers employs nonlinear input fuzzy sets of arbitrary types. Our structural results are thus more general and contain the existing ones as special cases. Two concrete examples are provided to illustrate the usefulness of the new results.     

模糊PID算法在燃气热水器水温控制中的应用

燃气热水器的水加热过程是非线性、时变的纯延迟控制过程,在燃气热水器水温控制系统中采用传统的PID控制算法进行温度控制难以达到满意的效果。本文提出一种采用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,实现了燃气热水器水温的高精度恒温控制。结果表明:采用模糊PID算法的控制器响应快,超调小,控制效果更好。