基于模糊自适应PID的炉温控制系统设计

电锅炉已成为寒冷地区供热采暖的主要设备,对于新疆地区尤为重要.电锅炉的温度控制系统由于存在非线性、滞后性以及时变性等特点,常规的PID控制器很难达到较好的控制效果.考虑到模糊控制能对复杂的非线性、时变系统进行很好的控制,但无法消除静态误差的特点,本设计将模糊控制和常规的PID控制相结合,提出一种模糊自适应PID控制器的新方法.并对电锅炉温度控制系统进行了抗扰动的仿真试验,结果表明,和常规的PID控制器及模糊PID复合控制器相比,模糊自适应PID控制改善了系统的动态性能和鲁棒性,达到了较好的控制效果.     

基于模糊自适应PID的转台位置控制系统设计

建立了驱动器-电机-减速器和转台的数学模型及其Simulink仿真模型。介绍了模糊自适应PID控制器的设计方法,通过Matlab模糊工具箱实现了模糊PID控制系统的仿真。仿真结果表明用模糊自适应PID控制转台位置伺服系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点。将模糊控制方法与PID控制结合起来,用模糊推理方法进行PID参数的在线自整定,并取得了良好的效果。     

基于模糊自适应PID的皮带运输速度控制系统

结合矿井皮带运输启动速度的调控特点,采用总线式监控方式,在分析皮带PLC控制的基础上,设计了一套皮带运输速度控制模糊自适应PID控制策略,通过调整参数实现速度控制的精确定位。比较常规的PID、模糊控制与模糊自适应PID的控制性能,得出模糊自适应PID具有较快的响应速度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对皮带系统速度的最佳控制。仿真结果表明模糊自适应PID控制技术能够有效地控制皮带运输的速度控制,极大地保证运输系统的安全。     

模糊自适应PID控制算法分析

基于模糊控制和自适应PID控制的模糊自适应PID控制算法可在线实时调整PID参数,使系统具有模糊控制的灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。结果表明,系统动态特性好,鲁棒性强,实现简单。     

基于模糊PID的温度控制系统

详细介绍了一种基于单片机模糊PID算法的数字温度控制系统,该系统硬件主要由单片机、温度检测、人机接口、加热丝、PWM（脉宽调制）移相触发等构成。通过软件编程实现模糊逻辑控制,模糊PID控制器以温度偏差和偏差变化作为输入,以△KP,△KI,△KD作为输出,整个系统通过自动调整PID的参数KP、KI、KD使PID控制器能够通过改变输出的PWM脉冲来控制执行机构使系统保持预定温度。对温度控制系统进行了多次实验测试,实验结果表明此温控系统在较大的温度范围内具有响应快、精确度高的特点。     

基于模糊自适应PID的防喘振控制系统

分析空气压缩机防喘振控制系统现今应用较广泛的控制方案,并加以比较得出现有控制方案存在的优缺点。着重介绍模糊自适应PID控制算法的好处,通过合理有效的控制方案使系统性能达到最佳,即保证了其有效的节能,又能保证其安全性。     

基于模糊PID的电阻炉温度控制系统

采用AT89C52单片机做为控制核心,利用三位按键结构和液晶显示屏进行给定温度值的设定和实际炉温的显示,由固态继电器构成执行单元,驱动加温装置的运行。同时,将模糊控制算法引入传统的电阻炉温度控制系统,构成模糊PID控制系统。仿真结果表明,该方法具有较好的动静态响应特性和较强的鲁棒性,适用于具有非线性、时变和延迟等特征的控制对象。     

模糊温度控制系统的设计

由于在液体混合反应过程中常常需要一个温度适合的反应条件,但是由于温度控制系统的对象具有大惯性、大时滞和非线性等特点,因此比较难建立精确的数学模型,其控制系统的性能不佳。故设计一套模糊控制的加热系统,加热主要由蒸汽来完成,在反应容器内部装有一个温度传感变送器,把测量得到的数据经过可编程控制器处理后,如未达到所需要的温度则继续打开电磁阀通入蒸汽对罐体内液体进行加热,如果温度达到的所需要的温度则关闭电磁阀。     

基于模糊自适应整定PID的煤矿输送机电机控制技术研究

在煤矿输送机电机的自动控制系统中,控制电机的功率输出是最主要的控制过程。由于输送机在综采工作面作业过程中会遇到各种不可控的因素,从而导致电机的数学模型发生变化。传统PID控制精度只能满足一般电机的要求,但是遇到不可控的因素时,容易引起输送机电机的损坏,因此引入模糊自适应整定PID控制理论,可以使电机的控制器具有一定的自适应性,它主要通过模糊规则来自动调整电机控制器的参数,以达到更好的控制效果。     

基于模糊控制纸张抗张试验机调速系统设计

纸张抗张试验机是检测纸张抗张强度和拉伸率的材料力学设备。为了能使试验机具有更加精确的调速系统,在控制策略上将模糊控制技术与PID有效结合,设计出基于模糊PID控制器的双闭环直流调速系统。通过Matlab仿真实验与常规PID控制器进行比较,模糊PID控制器的仿真结果要明显优越于常规PID控制,其响应速度、鲁棒性、稳态精度等均达到预期效果。     

基于自整定模糊PID算法的LD温度控制系统

为了使半导体激光器(LD)能够稳定工作, 设计并实现了一个高效的温度控制系统。该系统使用MSP430单片机作为处理器,负温度系数热敏电阻(NTC)作为温度传感器,半导体制冷器(TEC)作为执行元件。系统通过自整定模糊PID算法,采用闭环负反馈结构实现对LD温度的稳定控制。实验结果表明,该控制系统温度从21.9 ℃上升到目标温度25 ℃,建立稳态的时间为68 s,且温度可控制在250.05 ℃范围以内。工作94 s后,系统能够将温度控制在250.008 ℃范围以内。与常规PID控制系统相比,基于模糊PID算法的温度控制系统能够在没有人工干预的情况下自动调节系统的PID参数,使系统具有更好的动态性能。     

吹塑机壁厚控制系统的模糊PID控制器的设计

某公司吹塑机使用的壁厚控制器控制效果不理想,导致了产品的质量不高。设计了一款模糊PID控制器,对原来的壁厚控制器的控制效果作了改进。新控制器硬件电路的设计是以单片机C8051F040的最小系统为核心,再配上信号的采集与调理电路;控制器的算法采用的是模糊PID算法。分别用改进前后的控制器对实验室搭建的被控对象实施控制,再通过VC＋＋设计的上位机软件计算出各自的控制性能指标。实验结果表明模糊PID控制器的超调量和调节时间都远小于原控制器的,改进后的控制器可以提高产品的质量。     

基于FPGA的温度模糊自适应PID控制器的设计

针对桌恒温箱控制系统中存在的非线性、时变等特点,结合传统PID与现代模糊控制理论,以EPIC12型FP-GA为核心控制器,采用模块化思想,设计并实现温度模糊自适应PID控制.实际运行结果表明,采用该方法可明显改善控制效果,在简化设计的同时,也可提高系统的运算速度和可靠性.     

基于模糊PID控制算法的回转窑温度控制系统的研究

回转窑煅烧带温度的控制水平直接影响水泥的质量、产量以及能耗,由于回转窑的生产过程具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,难以得到精确的数学模型,常规PID控制算法难以满足其控制要求。探索将模糊PID控制算法引入到回转窑温度控制系统中,以实现较好的控制效果。详细介绍了模糊PID控制器的设计过程,通过仿真试验表明,模糊PID控制器提高了系统抗外部干扰和适应内部参数变化的鲁棒性,保证了回转窑温度控制系统的精度。     

An optimal fuzzy PID controller

This paper introduces an optimal fuzzy proportional-integral-derivative (PID) controller. The fuzzy PID controller is a discrete-time version of the conventional PID controller, which preserves the same linear structure of the proportional, integral, and derivative parts but has constant coefficient yet self-tuned control gains. Fuzzy logic is employed only for the design; the resulting controller does not need to execute any fuzzy rule base, and is actually a conventional PID controller with analytical formulae. The main improvement is in endowing the classical controller with a certain adaptive control capability. The constant PID control gains are optimized by using the multiobjective genetic algorithm (MOGA), thereby yielding an optimal fuzzy PID controller. Computer simulations are shown to demonstrate its improvement over the fuzzy PID controller without MOGA optimization     

一种自适应模糊PID控制器应用仿真

研究了一种误差驱动型自适应模糊PID控制器在二阶时滞系统中的应用。选择系统的稳态误差和误差变化率为PID参数自适应模糊调整的前件变量,将前件变量模糊化为7个论域期间,建立了PID参数调整的模糊规则表,查表得PID参数的后件参数,采用极大值反模糊化规则得到具体PID控制参数。仿真结果表明采用该控制器后系统的调节时间大大缩短,控制效果令人满意。     

模糊自适应PID算法的贴片机多路温控系统

为解决传统贴片机温控系统控制效率低、温控精度不理想等问题,提出一种适用于贴片机多通道温控系统的模糊自适应PID算法。算法既具有传统PID控制器结构简单、静态控制精度高等优点,又改进了PID控制器对于非线性、大时滞系统的控制效果。     

Kinematics control of a pneumatic system by hybrid fuzzy PID

In a pneumatic system, normally, the piston can stop at only two terminal endpoints. In order to extend the capabilities of the system, this research is conducted to develop a kinematics control-based pneumatic system. Both position and velocity of the pneumatic piston are controlled in such a way that the controlled piston is able to move with the specified velocity to the target position. A hybrid of fuzzy and proportional-plus-integral-plus-derivative (PID) control algorithm is proposed in this paper as the solution. The control algorithm is separated into two parts: fuzzy control and PID control. The fuzzy controller is used to control the piston when the piston locates far away from the target position whereas the PID controller is applied when the piston is near the desired position. The development starts with designing of a position sensor to detect position information of the piston. The sensor-manipulating circuit consisting of potentiometer, inverting amplifier, summing amplifier, low-pass filter and analog-to-digital converter is then designed and realized. Next, the proposed hybrid of fuzzy and PID control is implemented and programmed on the microprocessor. In order to test performance of the system, settling time and steady-state error of five control algorithms – proportional (P) control, proportional-plus-integral (PI) control, proportional-plus-derivative (PD) control, PID control, and hybrid of fuzzy and PID control – are investigated. The results from the experiments show that the proposed hybrid of fuzzy and PID control gives the most satisfied settling time and steady-state error.