数字PID控制及其改进算法的应用

对PID控制的比例、积分和微分控制的物理意义进行了深入的阐述。结合一个具体的二阶系统(转台)的应用,阐述了各种PID控制算法的优缺点和适用性。根据实际的被控对象,逐步考虑了被控对象的三种不同的数学模型:理想的、带死区的和带死区且有量测噪声的。最后给出了指导性更加明确的PID参数工程整定的一般步骤。     

基于组态王的水箱液位PID控制设计

以PCT过程控制实验装置为基础,通过对双容水箱液位控制系统的分析建模来决定控制方案;采用增量型PID算法来实现对水箱液位的闭环控制;用凑试法对PID进行参数整定;应用组态王软件运行的液位监控系统来实现液位数据的实时采集、实时显示、历史波形的回放、报警记录以及液位PID控制。实验结果表明,系统能实现液位的无静态误差控制,且具有良好的稳态性能与动态性能。     

基于Smith预估补偿的连铸结晶器液位控制策略

连铸结晶器液位控制系统具有非线性、强耦合和纯滞后等特点,且扰动因素较多,因而传统控制方案难以获得满意的效果。通过研究基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略,在对连铸结晶器液位控制系统的辨识模型进行MATLAB仿真分析的基础上,将该控制策略应用于生产实践。结果表明:该控制策略能够明显地改善控制系统的动态品质和抗干扰性能,取得了较好的应用效果。     

基于模糊控制决策的连铸机结晶器液位控制系统设计

通过对连铸机结晶器液位控制系统的分析,介绍了模糊控制技术在结晶器液位控制中的应用,给出了模糊控制规则。实际应用表明该系统具有稳定性好、控制精度高、偏差小等特点。     

结晶器液位系统的卡尔曼滤波模糊自适应PID控制

连铸机结晶器钢水液位控制系统是一个时变的、非线性的、多干扰的复杂系统。通过对连铸机结晶器液位控制系统的分析,建立了结晶器液位模型,提出了卡尔曼滤波模糊自适应PID控制策略,实现了PID参数的在线整定,减小了随机干扰和测量噪声的影响。理论分析和仿真研究表明该控制方法对结晶器液位控制系统的适应性好,抗干扰能力强,具有较快的响应速度和较强的鲁棒性。     

基于ACO的连铸结晶器液位控制系统设计

常规PID不适用于具有非线性、时变特性和耦合性强等特征的连铸机结晶器液位控制系统,为此设计一种蚁群优化BP神经网络的智能PID控制器.采用系统辩识方法确定结晶器液位控制系统的数学模型;设计了控制器的系统结构,采用蚁群算法(ACO)训练BP网络的权值,以获得全局最优PID控制参数,在Matlab中进行仿真.实践结果表明,该算法收敛速度快、无超调、稳定性好.     

基于ACO的连铸结晶器液位控制系统设计

常规PID不适用于具有非线性、时变特性和耦合性强等特征的连铸机结晶器液位控制系统,为此设计一种蚁群优化BP神经网络的智能PID控制器.采用系统辩识方法确定结晶器液位控制系统的数学模型;设计了控制器的系统结构,采用蚁群算法(ACO)训练BP网络的权值,以获得全局最优PID控制参数,在Matlab中进行仿真.实践结果表明,该算法收敛速度快、无超调、稳定性好.     

水箱液位PID控制系统研究

液位是工业过程生产中经常遇到的控制参数之一,对所需的控制对象进行精确的液位控制,关系到产品的质量,是保障生产效果和安全的重要问题。因而,液位的控制具有重要的现实意义和广泛的应用前景。针对不同类型的多容液位系统研究了其PID控制器,采用机理法对单容、双容过程进行模型分析。通过实验测试法分别对上、中和下水箱进行数学建模,并用MATLAB进行仿真,验证其数学模型的正确性。接着,合理搭建硬件平台,构造出双容单回路液位系统。     

基于PID算法液位控制系统的设计

液位控制是工业生产乃至日常生活中常见的控制,比如锅炉液位,水箱液位等。针对水箱液位控制系统,建立水箱模型并设计PID控制规律,利用Matlab仿真,整定PID参数,得出仿真曲线,得到整定参数,控制效果很好,实现了水箱液位的控制。     

基于微粒群算法的钢水液位模糊控制器的设计

针对钢水液位控制系统的非线性、时变和大滞后性,提出一种基于微粒群算法的钢水液位模糊控制器的设计来改变系统的性能,通过仿真分析得出文中采用的控制方案与传统的PID控制方案相比,具有良好的动静态性能.     

自校正PID控制器在磁悬浮平台中的应用

利用动力学和电磁学方法建立了磁悬浮系统的数学模型,分析了系统的刚度阻尼与控制系统之间的关系,在数学模型的基础上以自校正PID结构针对磁悬浮平台设计了非线性控制器,并在磁悬浮平台上进行了实验,结果证实这种控制器具有完全的鲁棒性,良好的参数适应性,同时具有广泛的适用性.     

包钢连铸结晶器液位控制系统中控制器的设计应用

本文采用FUZZY－PID复合式自适应控制器来满足冶金连铸系统中对结晶器液位控制的要求，由于在长时间的连续铸钢过程中，塞棒头部受钢水的冲刷和腐蚀，使得塞棒头部为形较大，导致塞棒位置与钢水流量的特性关系发生较大变化，而这种变化无法用确定的数学关系式来描述，用常规PID控制器不能对此变化进行有效调节。本文采用模糊控制器对此变化作出反映，通过模糊控制运算结果来调节PID控制器的放大系数Kp始终在理想的范围内，从而使控制系统达到对结晶器液位控制的要求。     

动态光源位置及照度控制系统的研制

为了加强对动态光源的控制,利用LabVIEW的比例-积分-微分(PID)控制方法,研制了动态光源的位置及照度控制系统。该系统通过控制电机改变光源的位置,采用LabVIEW的PID控制及参数自整定模块对输出电流进行控制,以改变动态光源的照度。研究表明,该系统可有效控制动态光源的位置及照度,在用于检测摄像机动态范围时,能有效提高检测效率及检测精度。     

一种非线性PID控制算法及其在玻璃窑炉液位控制上的应用

玻璃窑炉液位对象具有大滞后、大惯性并无自平衡能力的特点,但工艺过程对液位的要求又十分苛刻这就使得控制难度增大,传统的线性控制系统不能满足控制精度要求。本文在认真分析下班液位对象特点的基础上,提出了一种结构简单、设计方便和鲁棒性强的非线性ＰＩＤ控制算法。现场运行结果表明该算法简单可靠,能完全保证工艺参数在理想的范围。     

模糊PID控制器在电锅炉温度控制系统中的应用

电锅炉已经成为供热采暧的主要设备．它的温度控制系统由于存在非线性、大滞后以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果。考虑到模糊控制能够对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制。但却无法消除静态误差的特点．本文将模糊控制引入到常规PID控制中．提出了一种模糊PID参数自整定控制器。并且对电锅炉温度控制系统进行了抗扰动的实验。仿真结果表明。和常规PID控制器相比．所设计的模糊PID控制器改善了温度控制系统的动态性能。提高了系统的鲁棒性。     

参数自调整模糊控制在空调系统中的应用

对于典型的非线性、时变、滞后的空调系统,基于精确模型的经典控制和现代控制方法难以取得良好的控制品质。而模糊控制则因其具有无需建立被控对象数学模型,鲁棒性与抗干扰性强等特点,能很好地适应空调系统的控制要求而得到广泛的应用。在分析了基本的PID参数整定对系统性能影响的基础上。将模糊控制技术与经典PID控制相结合。建立参数自调整模糊控制器．并用MATLAB软件对该控制器进行仿真。结果表明,参数自调整模糊控制器具有较快的响应速度和较小的稳态误差,同时对被控对象的参数变化有一定的自适应能力。     

基于超声波传感器的液位控制实验研究

该文在熟悉KNT-PGK3型高级过程控制实验装置的基础上,研究了基于超声波传感器的水箱液位控制。在现有实验设备与软件环境下,分别采用PID控制与模糊控制方法对实验台的水箱液位进行控制研究。实验过程中,先进行厂家参数PID控制实验,观察分析控制效果,再结合实际的控制效果,优化调整PID参数,并将优化后的PID控制应用到液位控制实验中。通过分析实验结果找出不足,提出了模糊控制方法并设计了模糊控制器,再进行实验验证。由3种实验结果可知,优化参数PID控制改善了系统的动态性能与稳态性能,模糊控制方法取得了更好的控制效果。     

Fractional order fuzzy control of hybrid power system with renewable generation using chaotic PSO

This paper investigates the operation of a hybrid power system through a novel fuzzy control scheme. The hybrid power system employs various autonomous generation systems like wind turbine, solar photovoltaic, diesel engine, fuel-cell, aqua electrolyzer etc. Other energy storage devices like the battery, flywheel and ultra-capacitor are also present in the network. A novel fractional order (FO) fuzzy control scheme is employed and its parameters are tuned with a particle swarm optimization (PSO) algorithm augmented with two chaotic maps for achieving an improved performance. This FO fuzzy controller shows better performance over the classical PID, and the integer order fuzzy PID controller in both linear and nonlinear operating regimes. The FO fuzzy controller also shows stronger robustness properties against system parameter variation and rate constraint nonlinearity, than that with the other controller structures. The robustness is a highly desirable property in such a scenario since many components of the hybrid power system may be switched on/off or may run at lower/higher power output, at different time instants.