民用飞机供水热技术仿真研究

研究民机供水系统温度加热控制的优化问题,保证用水的舒适度.针对管道加热器是非线性、时变的控制对象,为实现即热、舒适节能,提出设计采用模糊/PID开关切换和自适应模糊PID控制的两种系统模型控制器,建立仿真模型,研究模糊控制器控制规则和参数优化设计,比较分析两种系统模型控制方法与基本PID控制方法的水温控制性能.仿真结果表明,利用模糊/PID开关切换控制的民机供水温度控制系统可达到供水即热,节能省水的效果.     

非线性离散系统的自适应PID控制器

针对非线性离散系统设计了利用TSK(Takagi Sugeno Kang)模糊模型的自适应PID控制器。利用模糊模型预测控制信号误差,通过控制信号误差自适应PID控制器参数。比较系统输出和模糊模型输出自适应模糊模型的参数。该方法可以弥补系统参数的模糊性、数学模型的模型误差和系统参数的变化。非线性离散系统的仿真实验验证了所设计的自适应PID控制器对非线性离散系统控制的有效性。     

无刷直流电机模糊自适应PID控制研究与仿真

针对传统的PID控制方式在对无刷直流电机系统控制时,存在精度低、抗干扰能力弱等不足,提出一种基于参数自适应模糊PID集成控制策略。首先,分析了无刷直流电机的数学模型,建立了基于双闭环调速系统的无刷直流电机控制系统模型,并对无刷直流电机双闭环系统转速进行模糊PID控制;然后,详细分析了建立该模糊自适应PID控制器的设计方法,提出一种优化模糊算子的优化方法,并运用仿真软件Matlab/Simulink实现了系统的设计和仿真;最后,在相同环境下,对比传统PID控制和模糊自适应PID集成控制两种控制策略的仿真结果。仿真结果表明,模糊自适应PID集成控制算法能使无刷直流电机双闭环控制系统具有更好的动、静态性能及较强的自适应能力。     

小型电加热反应器温度的模糊自适应整定PID控制

小型电加热反应器系统具有较大的纯滞后、惯性滞后、非线性和时变特性,参数固定不变的普通PID控制器难以进行精确温控.通过把操作人员积累的PID参数整定经验知识总结成模糊规则,利用模糊逻辑推理进行在线实时整定,设计了电加热反应器温度模糊自适应整定PID控制算法.通过Matlab与组态软件"组态王"KINGVIEW的动态数据交换,在Matlalb上编程实现了模糊自适应整定PID控制算法.进行了一般情况下和具有较强非线性和时变特性情况下温度控制实验,实验结果表明,模糊自适应整定PID控制取得了比普通PID更好的控制结果,模糊自适应整定PID控制对过程非线性和时变特性具有更强的适应性.     

非线性系统的模糊免疫PSD控制与仿真

针对模糊免疫PID控制算法中微分与积分增益不能根据系统特性自动调整的问题,提出了一种模糊免疫PSD(Proportional Summation Derivative)控制算法。该方法将自适应PSD算法与模糊免疫PID算法相结合,利用自适应PSD控制算法根据过程误差的几何特性建立的PSD控制规律,使得模糊免疫PID控制算法中的微分和积分增益可以随比例增益的变化而自适应调整,从而进一步提高控制算法的自适应性能。仿真实验表明,采用该算法可以提高非线性、时变系统的控制性能,并能减少参数调整的工作量。     

Smith模糊自适应PID算法在热力站控制中的应用

在集中供暖的热力站控制系统中,由于被控对象本身具有非线性、纯滞后、参数时变等特点,常规的PID控制器难以达到理想的温度控制效果,结合Smith控制和模糊自适应PID控制的优点,提出了一种基于Smith预估补偿的模糊自适应PID控制器.介绍了其控制器的原理并给出了具体的设计方法.在模型匹配和模型失配的情况下进行了仿真研究,结果表明该控制器的动态响应快、超调量小、稳态精度高,具有良好的稳定性和鲁棒性,适用于参数变化的大滞后热力站控制系统.     

变论域自适应模糊PID控制系统仿真与应用

由于电液伺服系统具有非线性、时滞性等问题,自适应模糊PID控制方式仍难以精确控制马达转速,故设计了变论域自适应模糊PID控制算法。通过设计合适的伸缩因子,将变论域与自适应模糊PID控制相结合,该算法可以精确控制电磁比例阀的流量进而控制马达的转速。将PID控制、模糊控制、自适应模糊PID控制和变论域自适应模糊PID控制算法进行Matlab仿真,结果表明：变论域自适应模糊PID控制具有响应快、无超调、稳态误差基本为零的特点。通过可编程控制器实现了模糊PID控制与变论域自适应模糊PID控制算法在电液伺服系统中的应用,实验数据表明,变论域自适应模糊PID控制更加精确,符合工业控制要求。     

加工过程的模糊自适应PID控制

经典的加工过程模型随切削深度、主轴转速、加工材料、刀具形状和磨损程度不同而不同,因而具有时变性。实际加工过程要比理论上推导出的模型复杂得多,是一种具有非线性、时变性和影响因素不确定的复杂系统,甚至难以用合适的数学模型来表示。结合PID和模糊控制两者的优点,建立一种加工过程的模糊自适应PID的控制方法。对模糊自适应PID控制算法进行了理论分析,基于Matlab建立了铣削加工过程的仿真模型。仿真结果表明,运用模糊自适应PID控制方法,系统的调节时间缩短,响应速度加快,抗干扰能力和适应参数变化的能力要优于增益自适应的PID控制。     

深度确定性策略梯度与模糊PID的协同温度控制

针对现有温度控制系统控温时间长、误差大的问题, 本文提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)和模糊自整定PID的协同温度控制. 首先, 模糊PID在控制大滞后系统时, 控制器不能立刻对产生的干扰起抑制作用, 且无法保证大滞后系统的稳定性等问题, 本文建立了模糊PID和DDPG算法相结合的温度控制模型, 该模型将模糊PID作为主控制器, DDPG算法作为辅助控制, 利用双控制器模型实现温度协同控制. 接着, 利用遗传算法对模糊PID的隶属函数和模糊规则进行寻优, 获得模型参数最优解. 最后, 在仿真实验中验证所提方法的有效性. 仿真实验结果表明, 本文提出的算法可有效减少噪声干扰, 减小控制系统的响应时间、误差和超调量.     

基于自适应模糊PID控制器的温度控制系统

针对温度控制系统非线性、大滞后、时变性等特征和对温度控制的要求,采用了自适应模糊PID控制器来实现温度控制,给出了C8051F020 Soc单片机控制实现的具体方案.仿真和实验结果表明了该系统的控制效果优于常规PID控制器,满足温度控制系统实时性和精度的要求.     

冗余自由度工业机器人模糊自适应PID控制研究

为提高汽车生产中涂胶工序的工作效率和空间利用率,改善机器人避障性能,设计了一款具有7自由度的冗余度工业涂胶机器人,并对其控制方法开展研究。针对现有PID控制方法应用于非线性时变的多自由度多刚体串联式开链系统时,控制效果有限、难以达到系统精度要求等问题,基于传统PID控制和模糊自适应控制算法,提出了一种带有重力补偿的模糊自适应PID混合控制方法。该方法在对冗余度工业机器人进行动力学分析的基础上,基于牛顿-欧拉分析法建立了冗余度机器人动力学模型,基于动力学分析设计了带有重力补偿的模糊自适应参数整定PID控制策略,建立了控制器模型,通过Matlab仿真实验表明,具有模糊自适应参数整定PID控制较有重力补偿的传统PID控制具有更好的控制效果。     

双目视觉云台模糊自适应PID跟踪控制

针对双目四自由度视觉云台目标跟踪控制中存在的非线性、模型不确定性和参数时变等问题,提出基于模糊逻辑的自适应PID控制器。在传统PID控制器的基础上,利用模糊逻辑建立模糊自适应PID控制器。模糊自适应控制器以跟踪误差和误差的变化率为输入参数,以PID控制器参数的变化量为输出,在线自适应更新PID参数。在MATLAB和V-rep环境下搭建仿真实验平台,仿真结果表明,所提出的模糊自适应控制器较传统PID控制器在动力学模型时变方面有很好的鲁棒性。     

神经网络自适应PID在吹瓶机中的应用

吹瓶工艺过程中温度控制是-个关键性环节,决定工艺的成败.传统的利用PID进行温度控制的方法需要辨识被控对象的参数,且容易导致吹瓶所不允许的超调现象.利用神经网络强大的非线性学习能力可以在被控对象未知的情况下,根据系统输出误差进行网络权值校正,从而实现较好的自适应控制效果.以工业上易于实现为出发点,探讨单神经元PID控制算法、基于BP神经网络的PID控制算法,并对其进行仿真比较分析.     

二容水箱的模糊自适应PID控制研究

针对大滞后、非线性的二容水箱实验系统,进行了模糊自适应整定参数的PID控制策略研究.在该方法中,设计了模糊自适应PID控制,推导控制算法,并在MATLAB语言环境下编写仿真控制程序,仿真运行结果表明控制方案的有效性和正确性。     

制浆废水厌氧处理过程中pH的控制算法研究

以山东某纸厂的制浆废水厌氧处理过程为背景,建立了pH调节系统的数学模型,组建了模糊PID控制系统,并用Matlab仿真软件对其进行了仿真;研究比较了PID控制、模糊控制和模糊PID控制的阶跃响应、抗干扰响应,对比分析了模型参数摄动时这3种控制算法的鲁棒性能;从仿真结果看,模糊PID的阶跃响应既具有模糊控制的快速性又具有PID控制的稳态无误差,在受到干扰后可以很快恢复到稳态值,达到比较好的控制效果;模型参数发生摄动后,模糊PID控制超调量相对较少,稳态误差为零,但要在200s时才基本稳定;实验证明模糊PID控制算法的综合性能最好。     

基于PLC的环境模拟系统温度控制算法的研究与实现

针对环境模拟试验温度控制系统中被控对象存在的非线性、时滞等特点,本文采用区间限幅PID控制算法和模糊PID控制算法对传统控制方法进行了改进。首先为了解决模拟量三通粗调阀调节缓慢的缺点,建立了区间限幅PID控制算法的控制规则表,并将其在PLC中实现。其次提出用模糊PID控制算法来解决电加热器的非线性、大时滞性问题,并结合实际控制经验建立了模糊控制规则表,然后将模糊PID控制算法在PLC中进行实现。最后将限幅PID和模糊PID控制算法应用于某大型环境模拟试验控制系统,实验结果表明利用改进算法对温度控制具有良好的稳定性及精确度。     

随动定向战斗部模糊-单神经元PID控制

防空导弹随动战斗部在高速转动时存在干扰和大过载情况,伺服电机摩擦的产生,系统具有严重的非线性特点,现有的PID和模糊神经元自适应PID控制难以满足快速准确的控制要求,针对上述问题,提出了一种模糊-单神经元PID切换控制策略,结合了传统PID、单神经元网络和模糊控制的优点,在控制前期误差较大的时候采用模糊控制,在控制后期采用单神经元PID控制,并引入切换因子函数来减小了切换冲击.仿真结果显示,改进控制策略提高了随动系统的跟踪精度和速度,克服了非线性问题,满足了随动定向战斗部的工作要求.     

模糊自适应控制器的设计及其仿真

提出了一种参数自适应模糊PID控制器,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,实现了PID控制器参数在线自调整.进一步完善了PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.仿真结果表明:该控制器明显改善了控制系统的动态性能,参数自适应模糊PID控制器能使系统达到满意的控制效果,对进一步应用研究具有很好的参考价值.     

蒸汽过热炉温度模糊自适应PID控制

针对乙苯脱氢制苯乙烯生产过程中蒸汽过热炉温度控制非线性、大滞后的问题,提出了一种模糊自适应PID控制器用于改善蒸汽过热炉的温度控制效果。首先建立了蒸汽过热炉的数学模型,确定了系统的输入输出量;其次,在构建模糊控制器结构的基础上设计了模糊控制规则,实现了PID控制器的参数自适应调节;最后对所设计的蒸汽过热炉温度模糊自适应PID控制器进行了仿真分析。结果表明,模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了蒸汽过热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,对非线性时滞系统控制效果更好。     

模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC：Adaptive Cruise Control)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab／Simulink建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。