温度控制系统模糊PID算法的仿真研究

为保证温度控制系统的稳定性,把模糊控制和常规PID控制结合起来,提出了模糊PID控制器。首先建立了温度控制系统的数学模型,确定了系统的输入输出量,建立模糊控制规则,进行模糊推理。利用Matlab仿真,结果表明模糊PID控制器与常规PID的控制结果相比,不仅提高了控制系统的自适应能力和鲁棒性,而且改善了系统的动态性能与静态性能,能使非线性、大滞后的特殊系统达到良好的控制效果。     

基于PLC的模糊PID控制器在热风干燥箱上的应用

针对热风干燥过程中温、湿度变化的非线性和大滞后现象,系统采用了模糊控制与常规PID控制相结合的方法,利用模糊PID控制原理,设计了模糊PID控制器,实现了PID参数在PID控制系统中的在线自整定。试验结果表明:在目标温度设定为15℃时,与常规PID控制相比,基于模糊PID控制的热风干燥控制系统最大超调量下降了3℃,调节时间减少了10min,稳态误差为±0.5℃,具有更好的动态和静态响应特性,在参数改变的情况下更能适应热风干燥箱的工程应用需求。     

精炼炉电极控制系统的优化

钢包精炼炉精炼的过程中,电极控制系统是钢包精炼炉控制系统的核心,采用传统的PID、模糊控制方式无法对电极的升降实现精准的控制。把模糊控制器与PID控制器并联控制系统运行,利用FUZZY-PID控制器控制,当误差过大时用模糊控制器进行控制,使系统更加稳定运行;如果误差过小则利用PID控制器控制,可减小稳态误差。利用MATLAB/Simulink进行仿真,FUZZY-PID控制器的稳态性能得到极大提高。     

雾化喷嘴工作参数的模糊PID复合控制

雾化喷嘴供气压力系统难以用精确的数学模型来表示,并且具有一定的非线性和时变性的特点,运用常规PID控制或者模糊控制方法难以对其进行有效的控制。为了提高控制系统的动态和稳态性能,结合常规PID控制与模糊控制的特点,采用了模糊PID复合控制方法,在偏离工作点较远的区域以模糊控制为主,工作点附近主要运用PID对雾化喷嘴压力系统进行控制。仿真与实验结果表明,该模糊控制器可以有效地将雾化喷嘴供气压力控制在稳定设定值上,并且动态响应快,稳态误差小,具有很好的稳定鲁棒性。     

模糊温度控制器的设计与Matlab仿真

针对温度控制系统的时变、滞后等非线性特性及控制比较复杂的问题,提出了一种模糊控制方案以改善系统的控制性能.该方案采用mamdani推理型模糊控制器代替传统的PID控制器,依据模糊控制规则由SCR移相调控晶闸管控制电阻炉电热功率,实现对温度的控制.Matlab仿真结果表明,模糊控制的引入有效地克服了系统的扰动,改善了控制性能,提高了控制质量.     

基于模糊神经网络PID控制的花茶烘焙温控系统设计

针对花茶烘焙时对温度的精细化要求,提出由模糊控制、神经网络和PID组合算法构成的控制系统,实现对温、湿度的可靠控制,达到对鲜花快速去湿干燥的目的。系统将温度和湿度的误差e和误差率ec作为输入变量进行模糊化处理,确立隶属度函数,通过模糊推理和解模糊化生成输出量,为PID控制系统提供优化的调控因子△K,精准控制执行单元。系统采用RBP神经网络算法对模糊控制过程进行精细实时变量调控,以Delta(δ)函数和梯度下降算法为学习规则调整网络加权系数w、中心向量cij和基宽向量bij。系统利用Matlab软件进行数据仿真,对比传统PID控制和模糊控制,验证模糊神经网络PID组合控制的优越性,数据分析表明组合控制系统对温度的响应速度和数据的精确性都明显改善,扰动补偿和抗干扰能力有效提高,系统鲁棒性更好。     

用于食品冷冻温度控制的模糊控制系统设计

目的:提高食品进入冷冻隧道的速度控制回路和温度控制回路的设定值调整能力。方法:对传送带速度和温度控制回路进行了单独处理，设计用于食品冷冻温度控制的模糊控制系统。该控制系统包括用于食品传送带滚子转速的比例—积分—微分控制器、用于冷冻隧道温度调节的比例—积分控制器，并采用Takagi-Sugeno模糊控制器来设定温度调节比例—积分控制器的温度设定点。结果:待冷冻食品的质量流量从650 kg/h增加到700 kg/h、驱动辊的转速从1.62 r/min增加到1.75 r/min时，最终食品温度可快速恢复到约-18℃;食品入口发生+5℃的温度干扰时，模糊控制器动作，从而将食品的出口温度保持在预期值-18℃附近。结论:所设计的控制系统通过选择允许快速响应和相对较低超调的系统参数，可实现输出变量的值不会在设定值附近出现大幅波动。     

模糊控制在智能温室温度控制上的应用

利用模糊控制策略对智能温室自动控制系统进行控制,设计了模糊控制器,建立了模糊控制表,并利用Matlab软件进行了仿真。仿真试验表明,模糊控制在温室温度控制系统中超调量小,调节时间短,控制过程比较平稳,控制效果比PID控制效果好。     

基于模糊 PID 控制的加热炉温度控制系统的设计

文章介绍了以单片机为核心,以加热炉为控制对象的模糊PID温度控制系统。当使用模糊控制时,虽然系统技术要求即调节时间与超调量已经满足,但产生了系统的稳态误差。PID控制算法被使用后,系统的技术要求即超调量与调节时间不能同时满足。因此将具有智能性的模糊控制与具有可靠性的PID控制相互结合起来,设计了一种控制器,该控制器具有参数自整定和模糊PID的功能,在线整定了PID参数Kp、Ki和Kd。经过实验证明,理想的控制方案就是采用参数自整定模糊PID控制。     

基于模糊PID控制的加热炉温度控制系统的设计

文章介绍了以单片机为核心,以加热炉为控制对象的模糊PID温度控制系统。当使用模糊控制时,虽然系统技术要求即调节时间与超调量已经满足,但产生了系统的稳态误差。PID控制算法被使用后,系统的技术要求即超调量与调节时间不能同时满足。因此将具有智能性的模糊控制与具有可靠性的PID控制相互结合起来,设计了一种控制器,该控制器具有参数自整定和模糊PID的功能,在线整定了PID参数Kp、Ki和Kd。经过实验证明,理想的控制方案就是采用参数自整定模糊PID控制。     

粒子群整定模糊PID控制纸机干燥部压力研究

针对高速纸机烘缸蒸汽压力是一个具有惯性、大延迟特性的控制目标,很难建立精确的数学模型的问题,设计了模糊PID控制器,通过模糊推理对PID的参数在线调整,但由于专家经验具有局限性、盲目性以及模糊控制内不确定因子过多,导致控制器效果无法快速达到稳态,因此,加入粒子群算法对量化因子和比例因子先在离线状态下进行迭代优化后,再通过模糊PID控制器在烘缸蒸汽压力控制系统进行仿真应用。仿真结果表明,采用基于粒子群算法优化的模糊PID控制器比传统的PID控制具有较强的鲁棒性和快速响应,具有明显的优越性。     

工业换热器前馈模糊控制系统的设计与仿真研究

以工业换热器的物料投入量、加热蒸汽量等为控制对象,对工业换热器出口温度进行分析,建立了换热器换热过程的数学模型,根据换热器运行过程中出口温度与物料投入量、加热蒸汽量的关系,运用模糊控制技术和PID自整定控制方法组成模糊自整定PID控制器。设计了一个具有前馈环节的模糊控制系统,并用MATLAB软件的Simulink对该控制系统进行仿真。仿真结果表明,系统动态性能和控制精度与传统的的PID自整定控制方案相比,都有了较大的提高。     

基于PLC的食品热烘干机温度模糊PID控制

食品热烘干机系统通常是一个非线性、时变性、大滞后的复杂系统,传统PID控制由于比例-积分-微分参数固定不变,从而导致其控制效果并不理性,为了解决上述问题设计了一款基于PLC的食品热烘干机温度模糊PID控制系统。首先介绍了烘干机主体结构和工作原理,并介绍了控制系统硬件结构。在传统PID控制基础上设计了一款变论域模糊PID控制器,通过变论域模糊控制方法实现PID参数的在线自适应调整,从而使得PID控制器具备了能够根据系统变化而进行自适应调整的能力。最后,通过计算机仿真软件Matlab软件验证了该控制方法的有效性。仿真结果表明:变论域模糊PID控制器明显能够降低系统的超调量,大大提高了系统的控制精度。     

基于模糊自适应PID控制的汽车涂装烘房温控系统研究

针对现今汽车烘房温度控制系统中存在设备规模庞大、控制程序繁琐,从而导致开车调试难、控制参数设置比较繁琐等问题。文章采用模糊自适应PID算法,将模糊控制与PID控制结合起来,利用模糊算法在线实时调整PID参数,把模糊自适应PID控制具体应用到烘房温控系统中,解决了传统烘房温控系统控制器依赖精确的数学模型的问题,增强了烘干室温度控制系统对不确定因素的适应性。并利用MATLAB对系统进行仿真,与传统单纯的PID控制进行比较,仿真结果表明基于模糊自适应PID控制的汽车烘房温控系统具有响应速度快、调整时间短、稳态误差小、超调量小等特点,有效改善了系统的动态性能和静态性能。图4表3参15     

果汁饮品杀菌工艺过程控制系统设计

为延长果汁饮品保存日期、保证果汁食品质量,需要对果汁进行有效灭菌,其中通过高温加热方式可有效对果汁进行杀菌。杀菌工艺中温度变化又具有非线性、时变性等特点,传统PID控制方法并不能满足温度精确高效调节的要求,为此设计一款基于模糊PID的果汁饮品杀菌控制算法。介绍果汁杀菌工艺流程,在传统PID控制器中引入模糊控制理论,通过模糊控制方法实现PID参数的在线自动调节。仿真结果表明,该控制系统能够快速实现温度的收敛,在尽可能短的时间内达到目标温度,且达到目标温度后温度波动较小,该温度控制方法可有效提高杀菌效果,提升果汁品质。     

基于模糊自适应PID的定型机温度智能控制

传统定型机在作业过程中热风箱温度控制系统存在惯性大和非线性等问题,为了保证织物加工后质量,根据定型机温度系统加热原理建立温度系统数学模型,提出基于模糊自适应PID调节原理的动态控制算法,通过分析模糊自适应PID控制原理,以PLC为控制器,依据现场热风箱内温度分析结果,对电加热器进行控制,进而保证现场温度在设定范围内.通...     

卷烟生产中叶片加料循环温度稳定性的优化

以叶片加料循环温度西格玛水平为评价指标,考察了卷烟生产中预热温度、循环热风温度设定值、PID控制P值对循环温度西格玛水平的影响．通过单因素和正交实验确定了最佳工艺条件：预热温度及循环热风温度设定值为循环热风温度标准值,PID控制P值为500．根据优化条件对WQ3318-SJ1525型加料机的温控程序进行优化,叶片加料循环温度的西格玛水平从原来的2．0提高到3．94．     

基于模糊PID的茶叶烘干机恒温控制系统研究

目前茶叶用烘干机的燃煤热风炉存在能耗高、热效率低的问题,而且大多采用人工控制,温度稳定性差,品质也难以保证。为此,采用模糊控制技术对热风温度进行恒温控制,根据热风炉热风温度的高低,通过变频器自动调节热风炉的排烟量,控制热风温度达到恒定,在满足烘干需要的同时,减小能量损耗,保证茶叶品质。同时,应用MATLAB软件对模糊PID恒温控制系统进行仿真。结果表明,该系统可以有效控制热风温度,达到恒温控制的目的。     

基于模糊PID控制的水轮机调节的研究

目前水电机组中多是采用常规的PID控制,由于水轮机调节系统是一个水、机、电综合控制系统,具有非线性、时变、非最小相位等特点。传统的PID控制已经不能满足在不同工况下的水电机组的需求。文章基于模糊控制理论设计一种自适应的PID控制器,通过模糊推理简单有效地实现参数的实时优化,已达到满足不同工况下的水电机组控制的需求。最后,通过仿真实验,对比常规PID控制器与模糊PID控制器的控制效果。模糊PID控制器能更加有效地改善系统的性能。     

基于模糊控制的南美白对虾冰—低温热泵干燥控制系统设计与试验

目的：满足南美白对虾冰—低温热泵干燥过程中对温度的精细化要求。方法：设计了基于西门子S7-300 PLC的热泵干燥控制系统。该系统采用模糊控制策略,利用Matlab模糊逻辑工具箱设计了“二维输入一维输出”的模糊控制器。根据对虾干燥工艺设计了数据采集程序和执行程序控制干燥箱温度,并通过人机界面对干燥过程进行监控与管理,实现温度的自动控制。结果：模糊控制下冰、低温干燥箱稳态后最大温差分别为0.8,1.1 ℃。与常规PID控制相比,温度波动范围分别减小了46.7%,57.7%;冰—低温联合干燥能够有效去除对虾内的水分,并较好地保留其色泽,且在收缩率与复水率上有一定优势。结论：该控制系统运行稳定,能够快速调节干燥箱温度,且控制精度高,具有良好的控制效果。