基于模糊RBF神经网络的PID及其应用

针对传统的PID控制器参数固定而导致在控制中效果差的问题,提出一种基于模糊RBF神经网络智能PID控制器的设计方法。该方法结合了模糊控制的推理能力强与神经网络学习能力强的特点,将模糊控制与RBF神经网络相结合以在线调整PID控制器参数,整定出一组适合于控制对象的kp, ki, kd参数。将算法运用到电机控制系统的PID参数寻优中,仿真结果表明基于此算法设计的PID控制器改善了电机控制系统的动态性能和稳定性。     

温度控制系统模糊自适应PID控制器仿真研究

研究电机绝缘处理的过程中,针对烘干炉的温度控制具有非线性和大滞后的特点,常规的PID控制器和模糊控制器很难达到理想的控制效果,为保证温度系统的稳定性,把模糊控制和常规的PID控制结合起来,提出了模糊自适应PID控制器.首先建立了烘干炉温度控制系统的数学模型,确定了系统的输入输出量,建立了模糊控制规则,进行模糊推理,计算PID控制器的参数,可由PID控制器控制烘干炉的温度,采用计算机仿真结果表明,模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了烘干炉温度控制系统的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能和静态性能,能使非线性、大滞后等特殊的系统达到良好的控制效果.     

直流调速系统的模糊／PID控制器设计

本文采用模糊/PID控制策略对直流调速系统的转速环进行了设计,根据转速误差的阀值由模糊控制切换到PID控制,给出了模糊控制规则和PID控制器各参数确定的方法,并利用Matlab进行了仿真验证,结果表明模糊/PID控制器具有较好的控制性能。     

模糊PID控制在污水处理SBR工艺中的应用

污水处理SBR工艺生物反应池中溶解氧的控制存在非线性、时变、大滞后等问题,而传统PID控制参数整定不易,为此构造了一个模糊自适应PID控制器,将模糊控制和PID控制结合起来,通过模糊控制规则在线调整PlD控制器的三个参数。经仿真验证,模糊自适应PID控制器比传统PID控制器的动态响应曲线好,响应时间短,超调量小,动静态性能好。     

基于MATLAB的石灰窑模糊控制器设计

采用MATLAB的模糊逻辑工具箱,详细介绍了石灰窑模糊控制嚣的设计过程.针对单纯模糊控制存在的问题,在模糊控制器的设计基础上,设计了模糊PID控制器.并对模糊PID控制性能进行了仿真.     

三相异步电机的模糊自适应PID控制系统

在传统PID控制系统的基础上,针对电机起动存在超调、动态稳定慢及精度低等问题,基于三相异步电机调速系统采用PID控制技术与模糊控制相结合的模糊自适应PID控制法,对其进行系统研究并与传统PID控制系统进行比较。然后在电机起动到稳态的情况下进行仿真,仿真结果表明,相比单独使用PID控制器,采用模糊自适应PID控制系统的调速系统控制性能更好。     

开关磁阻电机直接转矩模糊控制器设计与仿真

开关磁阻电机具有严重的非线性及变结构、变参数和转矩脉动大等特点。针对系统稳定特性和实时响应特性的控制能力差,传统固定参数的PI控制难以获得理想的控制性能,目前常用的模糊控制器实质上是一个PD调节器,存在静差,为了克服传统方法的缺点,并降低开关磁阻电机的转矩脉动,提出了基于模糊自整定PID复合控制器的开关磁阻电机直接转矩调速系统。仿真结果表明:模糊自整定PID复合控制器能够明显改善系统的调速性能,克服了模糊控制存在的静差的缺点,并且降低了转矩脉动。从而证明上述方法的正确性,能够提高控制系统的性能。     

简化的模糊PID控制器研究

为了克服常规PID控制器的缺点．提出了一种简化的模糊PID控制策略。首先利用扩充临界比例带法将PID公式简化为只有一个控制参数蜘，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定一张模糊控制表。在实时控制中通过查询模糊控制表，在线调节参数和，可以提高PID控制算法的适应性和鲁棒性。对比仿真试验的结果表明，简化的模糊PID控制器的控制性能明显优于常规PID控制器。     

基于自适应模糊PID的爬壁机器人运动路径控制研究

为解决爬壁机器人沿轨迹爬行检测过程中出现的位姿偏差问题,将模糊控制和传统比例积分微分(PID)相结合,提出了一种基于自适应模糊PID的运动路径控制方法。在建立相应的爬壁机器人运动模型的基础上,对爬行过程中的位姿偏差进行分析,设计了一种自适应模糊PID控制器。给出以位姿偏差角度为外环、以电机转速为内环的双闭环模糊控制方法,通过不断检测爬壁机器人的位姿角度误差,将实时的角度误差转化为左右电机的差速,再对左右电机转速进行模糊PID控制,进而改变爬壁机器人的运动方向。利用Simulink对模糊PID控制效果进行仿真分析。结果表明:自适应模糊PID相比于传统PID跟踪响应效果更好,具有较好的自适应能力;双闭环模糊控制能够更好地使爬壁机器人沿目标轨迹稳定爬行。     

模糊PID控制器的设计及其仿真

对非线性大滞后等特殊的系统,存在常规PID控制器控制效果不甚理想的问题,为此结合模糊控制和常规PID控制二者的优点提出了模糊PID(Fuzzy-PID)控制方法.首先建立模糊规则、进行模糊推理,确定PID控制器的参数,再由PID控制器直接控制对象,实现实时控制的目的.将所设计的模糊PID控制器应用于具有大时滞,对大惯性的皮革温度收缩测定仪温度控制系统检测其性能,计算机仿真试验结果表明:Fuzzy-PID控制器与常规PID控制器相比较,确实提高了仪器温度控制系统的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能和静态性能,能使非线性、大滞后等特殊的系统达到了良好的控制效果.     

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.     

基于FUZZY-PID直流调速系统的仿真与分析

针对常规PID在直流调速系统中控制参数难以整定等问题,在对直流调速系统建模的基础上,以偏差e和偏差变化率ec作为输入,找出常规PID的三个参数与e和ec之间的模糊关系,在运行中通过检测e和ec,根据模糊推理原理来对三个参数在线修改,从而满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求,以此设计了一种基于模糊控制原理的PID控制器,并对采用FUZZY-PID控制的直流调速系统的动态过程进行仿真分析.仿真结果表明:采用FUZZY-PID控制策略的直流调速系统响应快、超调较小、鲁棒性强,较传统PID控制具有更好的动、静态特性,这说明了这种控制策略的正确性和有效性.     

电视导引头伺服系统模糊PID控制技术研究

为了满足电视导引头位置伺服系统在部件级测试中的要求,在构成位置闭环的基础上设计了模糊PID控制器以操纵执行机构.控制算法根据位置偏差及变化率将响应划分阶段,经试验确定模糊规则,使用模糊推理实时整定各阶段PID参数,使指标趋于最优.仿真及试验结果表明,模糊PID控制器减小了稳态误差,缩短了调节时间和超调量.模糊PID控制...     

粘度测量直流电机调速系统自适应控制器的建模与仿真

基于旋转法的液体粘度测量需要不同等级稳定的电机旋转速度。采用电流转速双闭环来实现对直流电机调速系统的控制。电流内环使用PI控制,转速外环采用大增益比例控制结合PID控制,PID参数使用模糊逻辑进行自整定,这种控制方式可根据输入偏差大小选择不同控制策略实现转速的自适应快速调节与准确跟踪。在Matlab/Simulink平台上搭建基于这种控制器的仿真模型,对直流电机调速系统进行仿真。仿真结果表明这种系统具有良好的控制性能,这种自适应控制器具有良好的动态响应特性,可以消除稳态误差。     

步进电动机的模糊PID控制

由于步进电动机调速系统具有非线性等特点,使得利用简单模糊控制与传统PID控制精度不高,因此文中提出利用模糊PID控制器实现对步进电动机调速系统进行控制的方法,并设计了模糊PID控制器。文中首先建立了步进电动机的数学模型,并根据数学模型推导了其传递函数;然后介绍了模糊PID控制器结构,以及模糊控制规则的生成方法,并且对该控制方案进行数字仿真。仿真结果表明:该方法调节精度较高,动态响应快,无超调,有一定的可行性。     

机器人全局PID模糊滑模跟踪控制与仿真研究

为解决机器人跟踪控制过程中采用PID控制算法会出现抖动和误差的问题,提出了一种机器人全局PID模糊滑模跟踪控制算法.通过将PID滑模控制和模糊控制相结合,设计了全局PID模糊滑模控制;基于模糊规则,对滑模控制增益进行自适应调整,从而消除建模误差和干扰,削弱了控制时产生的抖振,在线调整控制器参数和估计误差,并通过积分来消除外界干扰,因此提高了控制精度.仿真结果表明,与常规的PID算法相比,该方法在处理控制抖动和消除误差以及干扰方面具有极高的鲁棒性.     

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GSAGA的模糊PID控制在自动油门系统中的应用研究

针对现代民用飞机非线性和时变的特点,设计了一种用于民机自动油门控制系统的模糊PID控制器;模糊控制器以速度跟踪误差及其微分信号作为输入调节PID控制器的比例、积分及微分参数,进而控制油门开度以调节发动机推力,最终实现对速度的控制;文中进一步采用广义自适应遗传算法(GSAGA)对模糊PID控制器的输出因子进行优化,在着陆模态下采用所设计的优化控制策略与传统模糊PID控制进行了对比仿真,仿真结果显示,在民机自动油门控制系统中基于GSAGA的模糊PID控制器的控制效果优于传统模糊控制方法,仿真结果符合飞行品质指标,控制效果良好。     

模糊PID矢量控制在异步电机调速中的应用

为了提高三相异步电机矢量控制的性能,在传统的转速PID控制器的基础上,建立模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建基于三相异步电动机转速控制的模糊PID系统,分别使用常规PID控制器与模糊PID控制器进行控制,并进行比较。仿真结果表明模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性。