模糊自整定PID控制器的设计及其应用

以液压伺服控制系统为研究对象,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整．仿真试验表明,该PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的静、动态性能.     

基于自适应模糊PID控制的中央空调冷冻水系统仿真研究

定风量空调系统的调节是通过调节冷冻水流量实现的,建立了各个部件的数学模型,通过调节水泵转速来调节冷冻水流量。由于空调系统参数的时变性,常规PID控制存在局限性,本文建立自适应模糊PID控制器,并与常规PID控制器进行比较,表明自适应模糊PID控制调节效果更好,简单易行。     

大流量液压系统的油温控制

针对某大型液压系统的油温恒定需求,分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性,提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法.在Matlab/Simulink仿真环境中,比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性.仿真结果表明,模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点,且易于PLC实现.将模糊PID控制方案应用于实际系统中,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化,使得油液温度有效控制在45±1 ℃;参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID,适合应用于大流量液压系统的油温控制.     

火电厂水质调节系统的模糊免疫自适应Smith-PID控制

火电厂水质调节加药系统为大时滞时变被控对象.模糊免疫自适应PID控制和常规Smith控制难以取得令人满意的控制品质.借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊推理的自适应性,以及Smith预估器可以解决系统时滞性的特点,提出了将模糊免疫自适应PID控制器和Smith预估器组合成复合控制器的控制策略.用模糊免疫P调节器实时整定P1D控制器的比例增益,用模糊控制器在线整定PID控制器的积分时间常数和微分时间常数.仿真研究表明,该控制算法具有调节时间短,系统稳定性强,抗干扰能力强等优点,取得了令人满意的控制效果.     

两轮毂农用无人车自动转向自适应模糊PID控制研究

为解决农耕设备无人作业自动转向问题,以自动化改造的两轮毂农耕机为研究平台,采用自适应模糊PID控制实现自动转向角度的高精度、快速响应控制。建立了两轮毂独立驱动电机的角度控制数学模型,给出了控制算法推导过程,设计了模糊控制器以实时在线地调整增量式PID控制器参数。在比例、积分、微分控制参数相同的情况下,以相同角度值的阶跃信号作为激励信号,进行自适应模糊控制器和常规PID控制器的对比仿真。结果表明:自适应模糊PID控制器的响应时间为0.7s,比常规PID的响应时间快了4.3s;小角度转向时,角度的平均误差为0.37°,大角度转向时平均误差为0.44°。可见该模糊PID控制系统满足农耕设备自动转向控制要求。     

一种自适应模糊PID控制器的仿真研究

以某大时滞工业过程为研究对象，提出了一种自适应模糊PID控制器，并用MATLAB进行了仿真。理论分析与仿真结果表明，该自适应模糊PID控制相对于常规PID控制具有良好的控制性能。     

模糊自适应PID在磁悬浮系统中的仿真研究

以磁悬浮系统为对象,通过钢球位置与控制电流的实验拟合曲线,在MATLAB下运用S-函数建立了非线性模型.针对磁悬浮系统开环不稳定、强烈非线性等特性,结合PID控制和模糊控制的优点,提出了一种改进的模糊自适应PID控制方法.对位置偏差E及偏差变化率Ec采用非线性模糊化,并将PID控制器中D环节从模糊控制器中独立出来,只对P和I参数进行模糊自整定.仿真结果表明:IFPID控制系统的抗干扰和自适应能力都优于常规PID控制,具有更好的动态特性和稳定性.     

无刷直流电机的变论域模糊PID控制策略研究

针对无刷直流电机(BLDCM)调速系统存在的问题,将变论域和自适应模糊PID控制器相结合并应用于无刷直流电机控制系统中。分析无刷直流电机的数学模型,构建双闭环调速系统的无刷直流电机控制系统模型,并对无刷直流电机的调速系统进行模糊PID控制。结合均匀量化和非均匀量化变论域两种方法的优点,设计了一种基于模式识别的变论域模糊PID控制器,并在Matlab/Simulink实现系统的设计和仿真。仿真结果证明,与常规PID控制和模糊PID控制相比较,这种新控制器可以有效改善电机的超调性能和控制精度。     

煤气压力调节阀的稳压技术研究

构建了调节阀煤气稳压系统,建立了稳压系统的数学模型,并设计了稳压系统的模糊PID(proportion integration differentiation)控制器。在此基础上,根据所建立的数学模型,分别对常规PID控制和模糊PID控制下的稳压系统性能进行了仿真分析。结果表明模糊PID控制器能明显提高稳压系统的控制品质。     

专家-模糊自适应PID控制系统的设计

为了解决多容系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器。这种控制器既具有模糊PID控制器的精度高、稳定性好、鲁棒性强的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对三容复杂系统的控制仿真结果表明,该方法的控制性能优于单独采用专家PID控制或模糊自适应PID控制的性能。     

基于模糊自调整PID技术的励磁控制器研究

结合模糊控制理论和常规PID励磁控制器,提出了模糊自调整PID励磁控制技术。选取自并励励磁模型作为对象,在MATLAB软件下对常规PID励磁控制与模糊自调整PID励磁控制进行仿真研究。结果表明,模糊自调整PID励磁控制能有效地改善系统的动态品质,提高系统的抗干扰能力,对运行状态改变时模型变化的鲁棒性有较大提高。     

基于模糊PID的电液位置伺服控制器设计研究

介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,即通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。     

模糊自适应PID控制在开关磁阻风力发电系统中的应用研究

针对风速的突变性和不确定性,以及开关磁阻发电机的非线性和强耦合性的特点,提出了基于模糊自适应PID闭环控制优化输出电压的方法。介绍了开关磁阻发电机系统的运行原理和模糊自适应PID控制原理,并利用Matlab/Simulink工具分别对常规PID控制和模糊自适应PID控制下开关磁阻发电系统的输出电压进行仿真及对比分析。实验结果表明:模糊自适应PID闭环控制输出电压控制精度更高,动态性能更好,抗干扰能力和鲁棒性较强。     

自适应模糊PID控制器的设计及基于MATLAB的计算机仿真

将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了PID控制器参数在线自调速,进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,方便的实现了该自适应模糊PID控制系统的计算机仿真,拓宽了Fuzzy Toolbox和SIMULINK的应用范围。     

关于模糊PID控制器的应用设计

研究了模糊PID控制器在直流调速系统中的作用，将常规PID控制器改善为模糊PID控制器，使其参数能进行模糊自整定．这是一种常规的PID控制和模糊控制相结合的方法．该方法利用模糊控制理论，以误差和误差变化作为输入语言变量，以输出增量作为输出语言变量，可有效地改善系统的稳态性能指标。     

基于模糊自适应PID的主汽温控制系统

为了改善传统串级PID主汽温度控制系统的控制效果,提出了采用模糊自适应控制器的串级主汽温控方案.主调节器采用模糊自适应PID控制器,副调节器采用传统PID调节器.利用模糊规则,主调节器PID参数可根据误差信号动态调整.仿真结果表明,该系统在机组负荷较大范围变化时,其控制品质优于传统PID串级控制系统.     

高频射流实验装置中无刷直流电机控制

以高频射流实验装置控制系统研究为基础,运用Matlab/Simulink对无刷直流电动机控制系统进行建模并仿真。针对常规PID控制器存在的缺陷设计了模糊自适应PID控制器,使控制系统达到理想状态,满足无刷直流电动机广泛应用的要求。仿真结果表明:该模糊自适应PID控制器能使无刷直流电动机的系统响应时间更短,且系统无振荡性、无超调量、运行稳定、可靠性更好。     

参数自整定模糊PID控制方法及其在漆包机中的应用

漆包机烘炉系统复杂,传统控制方法效果不佳,在常规PID（proportion-integral-derivative）控制器的基础上,利用模糊控制理论结合PID算法实现参数自整定,解决了常规PID参数设定的不确定性.应用齐格勒-尼克尔斯方法确定了PID控制器参数的初值,再运用模糊控制理论实现对PID控制参数的修正,从而得到满足要求的PID控制器参数.在Matlab环境下对设计控制器进行了仿真研究,结果表明,参数自整定模糊PID控制比常规PID更具良好的控制效果.     

模糊PID控制的助力模式对操纵稳定性影响分析

电动助力转向系统(EPS)设计中最重要的是助力控制模式的控制器设计。在PID控制的基础上引入了模糊控制,提出了基于模糊PID控制的助力控制模式;应用TruckSim和Simulink建立EPS联合仿真模型;采用常用的操纵稳定性开环和闭环两种评价方法进行PID控制和模糊PID控制仿真对比试验,研究模糊PID助力控制模式对EPS性能及整车操纵稳定性的影响。开环评价对比试验结果表明:模糊PID控制器的助力性能较好,但操纵稳定性略差一些。闭环对比试验表明:EPS助力控制模式能有效地提高转向系转向轻便性,模糊PID控制器作用下的操纵性和汽车行驶安全性较好。认为模糊PID控制器下的助力控制模式助力性能好于PID控制器,模糊PID控制器更适合EPS助力控制模式。     

模糊PID控制在车辆制动过程中的应用

采用模糊PID控制算法,在Matlab/Simulink环境建立一个单轮车辆防抱死制动系统仿真模型对ABS进行仿真。在汽车防抱死制动系统控制中,由于被控参数具有时变性、非线性、不确定性等因素,常规PID控制算法难以满足控制要求。将模糊理论与PID控制算法相结合构成自适应模糊PID控制器,让PID参数随要求不同而调整,从而对不同情况使用不同参数,实现对PID参数Kp、Ki、Kd最佳调整。实际运行结果表明,该控制器取得了较好的快速性和稳定性.