PID控制器参数优化方法研究

文中以PID参数的优化设计为目标,把PID参数设计问题转化为非线性优化设计问题,把一种方便的搜索方法用于非线性最小平方方法的实现,并同Simulink仿真技术相结合,找出符合控制系统品质指标的一组调节参数.     

基于遗传蚁群混合策略的PID控制器参数整定

传统的PID控制器参数整定方法或者需要对被控过程和控制规律有全面的先验知识,或者建立在要求具有连续导数的光滑搜索空间的基础上,或者容易"早熟"和收敛速度较慢。文中结合蚁群算法(ACO)和遗传算法(GA)各自的优点,提出了一种新型的蚁群算法(ACO)-遗传算法(GA)混合优化策略(ACO-GA)的PID参数优化方法。仿真应用研究表明:与非线性设计方法(NCD)以及蚁群算法相比,ACO-GA优化策略具有更强的寻优能力和快速收敛能力,是一种适用于工程应用的参数寻优方法。     

双旋翼系统的PID参数模糊自整定控制器

双旋翼多输入多输出系统TRMS由于非线性和强耦合,难以建立数学模型和控制,故提出PID参数模糊自整定的控制方法.利用MATLAB设计PID参数模糊自整定控制器,并进行了仿真和实际应用.与常规PID控制相比,PID参数模糊自整定控制不需要建立精确的数学模型,还可及时在线调整PID参数,获得了较好的控制效果.     

基于RBF神经网络整定的PID控制器设计

对工业控制领域中非线性系统,采用传统PID控制不能获得满意的控制效果。采用基于梯度下降算法优化RBF神经网络,构建其模型,进而编写M语言程序。以整定PID控制器的参数,使系统输出近似跟踪输入。该方法只需给出粗略的PID控制参数,系统的性能依靠神经网络寻优调整,从而可有效地解决经典PID控制方法中控制参数整定困难的问题,且可克服由PID控制参数整定不准给系统带来的不良影响。     

多指标约束下PID 参数统一优化定量整定方法

在分析现有PID控制器参数整定方法局限性的基础上,提出并建立一种多指标约束下PID参数统一优化定量整定方法。给出通过Matlab仿真分析筛选确定PID参数最优组合值的方法,介绍其实用方案:基于原始系统单位阶跃响应曲线估算PID初值的方法、制定多指标约束的方法、筛选PID优化值的具体方案和Matlab仿真软件流程图等,最后给出多个代表性的实例分析。结果表明:该方法能快速完成PID控制系统的优化设计,并且不需要PID参数经验值和计算/调试P控制的临界振荡增益和周期。     

基于PSO算法的二自由度PID控制器参数优化

根据粒子群优化算法具有在参数空间寻优的特点 ,提出了一种利用粒子群优化算法对二自由度PID控制器参数优化整定的方法.通过对工业被控对象的仿真表明了该方法优于常规参数整定方法,且所设计的控制器具有一定的优越性.     

基于遗传算法的优化PID控制器设计

提出了一种基于遗传算法优化整定ＰＩＤ控制器的新方法，该方法首先将ＰＩＤ参数整定转化为求解一优化问题，进而应用遗传算法求出优化问题的解。给出了设计实例，并应用所提出的方法对导弹控制系统进行优化设计。     

大时滞过程的自整定PID控制器

大时滞过程的自整定PID控制器,采用基于内模控制策略的继电型PID自整定.通过继电反馈辨识方法获得被控对象模型参数.该控制器由等效扰动信号、被控对象、对象模型、内模控制器、反馈滤波器及参考输入滤波器组成.其仿真结果表明:该方法不仅具有良好的鲁棒性,而且调节快速,参数整定方法简单,适合工程应用.     

PID参数优化的实值遗传算法

基于实值遗传算法的PID参数优化采用实数编码,通过参数实值编码初始化种群,计算适应度函数适配值.经对寻优的比例系数、积分和微分时间常数三个参数实数编码,根据适配值的大小进行遗传选择,将复制产生的个体进行交叉和变异,产生新种群.以迭代100次为算法终止条件,输出最优PID参数.对二阶延迟系统Matlab仿真,证明该算法优越.     

永磁同步电机静止参数辨识及电流环控制器自动参数整定

在永磁同步电机数字控制系统中,电流环控制器的参数整定是影响电流环带宽和系统控制性能的重要因素。为优化控制参数设计流程,提出一种基于静止参数辨识的自动整定方法,使控制系统在匹配不同电机平台时具有通用性。在永磁同步电机静止条件下,通过两点式伏安法辨识定子电阻值,消除脉宽调制中死区对定子电阻辨识的影响;通过高频注入法激励定子绕组,运用离散傅里叶变换分别得到交直轴电感值。分析推导自动整定电流环控制器参数方法,并根据辨识参数设计电流环控制器,在两组永磁同步电机实验平台上进行实验。实验结果表明：该控制方法可以使永磁同步电机具有良好的动态和静态性能;永磁同步电机静止参数辨识及电流环控制器参数自动整定方法是有效的。     

基于自整定变风量的兵器弹药仓库温度优化控制

为了杜绝军械弹药仓库中温、湿度对武器装备性能的影响,提出了一种基于自整定的VAV优化控制算法。分析了被控仓库对象的控制论特性与存在的控制工程难题,研究了控制策略,采用自整定模糊PID串级控制,给出了自适应模糊PID控制算法,作了仿真对比实验研究。仿真实验响应曲线显示,系统超调量小、上升时间与调节时间短、抗干扰性能强,在模型失配时系统仍有较好的控制品质。研究结果表明,提出的优化控制方法是合理可行的,既能取得期望的控制品质,又可大幅度节约能源。     

基于粒子群优化的伺服系统比例积分微分控制器设计方法

给出了 一种基于粒子群优化（PSO)算法的火炮伺服系统比例积分微分（PID)控制器优 化设计方法。定义了 ー个综合考虑火炮调转时间、上升时间、超调量、系统静态误差、等速跟踪误差 和正弦跟踪误差等动静态性能的指标函数,在给定的控制器参数空间进行组合优化搜索,可迅速求 得使性能指标优化函数极小化的ー组PID控制器参数。仿真結果表明该方法有效。     

基于MATLAB的自适应飞行控制系统参数整定

针对导弹的时变动力学模型,提出了一种用于设计具有自适应能力的导弹飞行控制系统的方法,并借助于MATLAB平台成功地实现。该方法简单直观,易于工程实现;仿真结果表明,应用该方法设计的系统性能良好。     

一种自动整定参数的PID调节器设计

在过程控制中，一个既定的调节系统要实现预定的调节过程，必须通过选择对应的调节器参数来实现，整定调节器参数是保证和提高调节质量的主要途径。在目前，过程调节绝大部分采用PID调节器，参数整定一般均采用在线实验法。本文在总结工程实验法的基础上，提出一种由单片机来实现调节器在线自动整定参数的方法，具有一定的理论价值和巨大的实用价值。     

专家整定PID控制系统

专家系统对PID控制参数的整定过程包括系统控制性能判别、过程相应曲线特征识别、控制参数调整量确定及PID参数修改等.先启动特征识别程序,获得控制系统当前控制状态的描述.据状态描述,确定PID控制参数的调整方向和调整量.最后是整定,推理求解后的参数经认可后,改变PID控制参数,获得期望的效果.     

无人机飞行控制PID参数的模糊自整定技术研究

现今,无人机在军事和民用上都有重要的应用价值．它要完成自主飞行,需要飞机的控制系统具有良好的控制特性．本文中首先介绍了PID参数自整定方法,然后针对无人机俯仰姿态的控制律设计了一种模糊PID飞行控制器,并对这种PID控制器的控制特点及参数设计规则等进行描述．仿真结果表明,这种模糊自整定PID控制器比常规PID控制器超调量小．它具有调节时间短,控制系统实时性和抗干扰能力强的特点．     

水下弹丸结构参数的优化方法

介绍了弹丸的运动模型并引入了速度衰减距离a的概念,由于衰减距离a在水介质性质因素不变的情况下,只与弹丸结构有关,因此,可以通过比较不同结构的弹丸的a值来优化弹丸结构,文中将弹丸分为四种类型,通过大量的实验得出了存速能力最强的结构参数。     

基于差分进化算法的自行高炮随动系统PID参数整定

针对传统PID参数整定效率低且无法考虑构件间力元等因素对参数整定的影响问题,建立随动系统机电联合仿真模型,利用智能优化算法整定PID参数.建立了考虑行进间车体姿态扰动的随动控制系统模型,并结合上装虚拟样机建立随动系统的机电联合仿真模型,采用实车试验方法验证联合仿真模型的正确性.在此基础上,以时间乘以误差绝对值积分为优化...     

一种变参数的复合自抗扰舵机控制器设计

基于导弹舵机系统的特点,结合误差分段PID响应速度快和自抗扰复合控制抗扰动好的优点,进行位置环控制,尝试根据误差变化自适应调节误差增益系数和微分增益系数,运用遗传算法优化参数,对负载力矩外部扰动和模型参数摄动进行补偿,通过与PID控制比较,证明变参数复合自抗扰控制舵机达到指标要求,动态响应相移、幅值衰减都优于分段PID,大动态负载扰动输出脉动频率小,在电枢电阻、转动惯量变化时,具有很好的快速性和鲁棒性。     

基于约束粒子群优化的导弹H∞-PID控制器设计

传统导弹的PID控制律设计仅考虑了幅值裕度、相位裕度等指标,无法满足多变量鲁棒性指标要求.文中提出了一种基于约束粒子群优化的导弹控制器设计方法,该方法以H∞鲁棒性指标作为目标函数,自动优化得到控制参数.同时,对现有的粒子群算法进行了改进,采用映射函数法将约束优化问题转化为非约束优化问题.以样例导弹为对象设计了H∞-PID控制器并与罚函数法进行了比较,结果表明文中算法各项性能优于经典罚函数法.