Smith预估自适应模糊PID在温控系统中的应用研究

经过多次实验以及研究比较,应用Smith预估控制,自适应模糊控制以及PID控制相结合的方法可以取得满意的温度控制效果。把温控系统在MATLAB中应用Smith预估自适应模糊PID控制方案进行了仿真,并和模糊PID控制方案作了对比,给出了相应的仿真结果。     

基于模糊自适应Smith的SCR喷氨量串级控制系统

基于对选择性催化还原(SCR)反应器喷氨量控制过程大延时产生原因的分析,提出了模糊自适应Smith串级控制策略:采用Smith预估控制喷氨量;采用模糊规则在线修正PID参数。从而,使得控制器能够有效适应控制对象的变化。将模糊自适应Smith串级控制与常规PID串级控制进行仿真比较,结果表明该模糊自适应Smith串级控制效果优于常规PID串级控制,并且当控制对象的模型有较大变化时,仍能够保持较好的控制品质,具有较强的适应性。     

基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。     

基于网络的无刷直流电动机控制系统的研究

针对基于网络的无刷直流电动机控制系统具有时变、非线性、强耦合以及速度反馈环节存在时延等特征,提出了将模糊自适应PID控制和Smith预估控制相结合的控制策略,用模糊自适应PID控制提高系统的控制精度和鲁棒性,用Smith预估控制克服在速度反馈环节中由网络引起的纯滞后.仿真结果表明该设计有快速而准确的跟踪能力,对电机参数变化、负载扰动具有一定的鲁棒性,并且当速度反馈环节中存在纯滞后时能够更好地保证系统的稳定性.     

基于模糊PID控制的中央空调冷温水系统的研究

针对中央空调冷温水变流量控制系统的非线性、大滞后及时变等特点,将常规的模糊控制与经典的PID控制相结合,设计了一种模糊PID控制器。仿真结果表明,该控制器能有效改善系统的超调量、调节时间、控制精度和鲁棒性。     

基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统

针对火电厂主汽温被控对象大滞后、大惯性、模型不确定,采用常规的串级PID控制难以获得良好控制效果的特点。结合模糊理论与Smith预估技术,提出了基于Smith预估的模糊自适应主汽温控制系统,即采用Smith预估内回路广义被控对象,以模糊自适应控制器对预估后的广义被控对象进行控制。该控制系统容易实现,对工况变化具有良好的自适应性。对某主汽温系统5种工况进行仿真,结果表明该控制方案具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。此外,该控制方法在现有的集散控制系统和现场总线控制系统中容易实现,不需要增加硬件投资,具有较高的工程应用价值。     

基于变参数自适应Smith预估器的脱硫pH值控制策略研究

发电厂脱硫供浆过程pH值调节存在强非线性和大滞后的问题,其实际控制系统设计及DCS实现存在一定难度。鉴于Smith预估器在大惯性和纯滞后系统控制中的应用效果,提出采用变参数自适应Smith控制系统对脱硫pH值进行调节。首先,基于实际控制对象特性分析,利用先验知识和最小二乘辨识理论对控制系统进行建模;然后,在此基础上进行了串级控制、Smith预估器以及变参数自适应Smith预估器的对比仿真研究,控制精度和稳定性结果表明变参数自适应Smith预估器具有明显控制优势。最后,对实际机组DCS进行变参数自适应Smith控制策略设计,成功地解决了机组脱硫供浆过程pH值控制的大惯性和纯滞后问题。多台其它机组的实际改造应用效果证明:该方法具有一定的推广应用前景。     

模糊免疫PID控制在二次泵变流量水系统中的应用

为了使中央空调的控制达到高效与节能的目的,从智能化系统控制的角度出发,借鉴生物免疫反馈调节原理和模糊逻辑控制理论,设计了一种模糊免疫PID控制器。将其应用于二次泵变流量水系统中,并利用仿真验证分析了结果。     

基于模糊Smith预估的直驱风电机组变桨距控制器研究

在大型直驱风电机组中通常采用变桨距的方法来提高风能利用率,调节发电机组的有功功率。但由于风速变化的随机性和风力发电机组的非线性特点,传统的PID控制算法并不能取得令人满意的效果,为此提出了模糊Smith预估控制方法。在模糊理论和Smith预估控制理论的基础上,分别对模糊控制器和Smith预估控制器进行设计,最后将两者相结合,并在Simulink平台上搭建了模型,进行了仿真。仿真结果表明,所提方法在风速变化超过额定风速的情况下,能够通过控制桨距角使风力机转速稳定在额定值,实现直驱风电机组的恒功率控制。     

基于单神经元Smith预估的过热汽温控制

针对典型大时滞大惯性、参数变化的电站锅炉过热汽温受控对象 ,设计了基于单神经元Smith预估过热汽温控制系统。在仿真实验的基础上 ,对单神经元Smith预估控制和最优常规PID控制进行了比较和分析。仿真结果表明 ,单神经元Smith预估控制能够充分利用神经元自学习、自适应的能力以及Smith预估补偿控制的优点 ,使系统的控制品质提高 ,而且具有更强的鲁棒性和自适应性     

全方位移动机器人模糊自适应PID控制

针对全方位移动机器人,结合PID和模糊控制两者的优点,提出了一种模糊自适应PID(FAPID)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建立了全方位移动机器人的简化仿真模型。仿真研究表明,采用模糊自适应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常规的PID控制。     

基于遗传算法的大容量输油泵模糊控制器的优化设计

由于大容量输油泵系统存在严重的非线性和时变性 ,输油泵入口压力、出口压力及管道流量三个参数之间又存在耦合关系 ,采用传统的PID控制器难以对它们实现协调控制。针对大容量输油泵系统的特点 ,本文提出了一种由两个模糊控制器组成的大容量输油泵控制策略 ,并应用改进的遗传算法对模糊控制器的隶属函数和融合因子进行了优化。仿真和现场运行结果表明 ,该控制器能够对入口压力、出口压力及管道流量进行协调优化控制。     

模糊自适应PID楼宇变频恒压供水控制系统设计

针对楼宇变频恒压供水控制系统工作时被控对象参数会发生变化,同时整个系统是一个复杂、大滞后时延系统.传统的控制方法大多采用PID进行控制,但是其控制效果差.为了对楼宇中供水系统中的水压进行有效的控制,采用模糊自适应PID控制器根据楼宇中供水管网的水压偏差和偏差变化率对PID参数进行自动调整,并经过MATLAB仿真.结果表明,模糊自适应PID与PID相比,具有更好的稳态精度和动态响应,满足楼宇变频恒压供水系统的控制要求.     

水轮机调节系统的模糊神经元控制

水轮机调节系统具有非线性和时变性的特性 ,传统的PID控制器无法获得高性能的调速系统。针对水轮机调节系统的上述特性 ,在常规模糊控制的基础上 ,采用径向基函数神经网络来逼近过程模型 ,并设计了自适应神经元来在线优化控制器的输出。理论分析和仿真结果表明 ,这种控制策略与传统的PID控制和模糊控制相比 ,能够得到更快的响应速度和更好的控制效果     

基于模糊分数阶PID的含电动汽车的多能源微电网二次频率控制

为了解决分布式可再生能源间歇性发电和电动汽车接入微电网导致的微电网频率波动问题,针对含电动汽车接入的多能源微电网系统,设计了一种基于模糊自适应理论的分数阶比例-积分-微分(PID)二次频率控制器,通过建立模糊控制规则,结合频率偏差对模糊分数阶PID控制器参数进行实时在线整定.考虑光伏发电和风力发电输出功率波动、电动汽车接入微电网、随机负荷扰动3种不同场景,对所提出的模糊分数阶PID控制方法进行了仿真验证与量化分析.仿真结果表明,相比于传统PID控制器和分数阶PID控制器,所设计的模糊分数阶PID控制器使得系统频率响应振荡减少、超调量明显降低、动态调节时间更短,呈现出更强的抗扰动能力和鲁棒性,对于多能源微电网的二次频率调节具有优良的控制效果.     

基于论域自调整的模糊PID开关磁阻电机控制系统研究

针对开关磁阻电机系统较强的非线性,提出了一种基于论域自调整技术的模糊PID控制方法.根据论域自调整理论,设计了论域自调整模糊PID控制器;搭建了开关磁阻电机和论域自调整模糊PID控制器的Matlab仿真模型;通过仿真将开关磁阻电机在传统PID控制和论域自调整模糊PID控制条件下的运行状况进行了对比.仿真分析表明,论域自调整模糊PID控制方法比传统PID控制方法响应速度更快,控制精度更高,抗干扰能力更强.     

优化模糊PID控制器在线径控制系统中的应用

针对具有大滞后、非线性特性的电线生产线线径控制问题,提出了一种带有滞后补偿的优化模糊PID算法及其控制器的设计方法,该方法在模糊PID控制器的设计基础上,应用Cohen-Coon整定公式,给出PID控制器的3个最佳控制参数作为PID初始参数,以实现PID参数的快速在线自调整功能,并引入Smith预估器来实现滞后特性的动态补偿。实验表明,应用该种控制器的线径控制系统工作稳定,控制效果显著。     

泵房恒压模糊自整定PID控制系统仿真

针对泵房恒压供水的复杂大滞后系统,传统PID控制难以保证任何工况下始终具有较好的控制性能和快速响应。提出泵机组恒压调速控制系统采用模糊自整定PID控制策略,从而实现PID参数实时整定,并设计出一种模糊自整定PID控制器。根据一个实际泵房恒压参数模型在Matlab/Simulink中搭建仿真模型,仿真结果表明模糊自整定PID的控制器比传统PID具有输出响应快、调节时间短、无超调、稳态精度高、对参数具有较强的鲁棒性等优点,能够很好地解决泵房复杂大滞后系统问题。