基于单神经元PSD的纸浆浓度控制算法研究

稳定的纸浆浓度是保证纸张质量的重要因素,但是纸浆浓度本身又处于长期不可预测的波动中。针对常规方法无法解决纸浆浓度模型的不确定、大时滞、时变性等特点带来的控制问题,提出了一种单神经元PSD的控制算法。利用增益自调整中的PSD算法改善单神经元响应慢的特性,使其增益具有自调整功能,设计出一种不依赖模型、实时性好的快速自适应控制算法。在Simulink中,调用s函数进行仿真,结果表明,与单神经元控制算法以及常规PID算法相比,改进的PSD控制算法响应速度快,并有较强的抗干扰性和自适应性。THJSK-1平台中的控制研究也表明该算法具有可行性。     

基于专家模糊PID的前馈-反馈控制在黑液液位控制中的应用

黑液液位是碱回收蒸发工段中重要的被控变量,它直接影响黑液浓度和蒸发工段的效率。针对黑液液位干扰多、存在滞后等特点,提出专家前馈和模糊PID反馈的黑液液位控制系统。利用专家规则来对干扰进行提前控制,利用模糊PID对黑液液位进行闭环反馈控制。MATLAB仿真结果表明专家前馈和模糊PID反馈控制系统控制效果较好,并在THJSK-1实验平台上用MCGS组态软件进行了实时的控制研究。     

基于改进PSO算法的PID优化用于黑液液位控制

制浆过程中碱回收蒸发工段黑液液位控制直接影响着黑液浓度和蒸发效率。针对黑液液位非线性、大时滞及时变性的特点,传统PID方法控制精度较低,使用标准粒子群算法可以优化PID参数,提高精度,但是收敛速度慢,整定时间长。针对这些问题,采用改进的粒子群算法来整定PID参数,通过动态调整惯性因子和加速因子,以及改进收敛准则等方法来提高粒子群算法的全局寻优能力和收敛速度,并在MATLAB/SIMULINK仿真实验平台上,比较了传统PID方法、标准PSO算法和改进PSO算法对黑液液位的控制效果,结果表明改进PSO算法优化的PID控制缩短了调节时间,降低了超调量,说明改进粒子群算法优化后的黑液液位PID控制具有更快的响应速度和更好的鲁棒性,有效地提高了控制质量。     

造纸机的增益自适应神经元控制

针对多纸种造纸机定量控制系统的特点,综合运用神经元控制和自适应控制思想,提出了神经元增益自适应整定的神经元控制方法,并对某造纸机定量控制系统进行了控制器的设计和仿真实验研究,取得了令人满意的结果。     

基于神经网络的碱回收蒸发工段黑液液位及浓度控制系统设计

针对造纸黑液碱回收蒸发工段多变量、大时滞、强耦合、难控制的特点,设计了以PIDNN为控制器的黑液液位控制,将传统PID和神经网络的优点巧妙结合,不仅结构简单,而且具有自适应学习能力;黑液浓度设计成基于径向基函数（RBF）的神经网络控制,对黑液浓度和流量进行解耦在线辨识,对控制器参数在线实时调节。实践表明,黑液液位控制与传统PID控制相比,PIDNN的调节时间减少约18 s,超调量降低约20%;与BP-PID相比,PIDNN的调节时间降低约14 s。黑液浓度的实际值可以快速跟随给定信号,有效黑液流量的变化对其干扰很小。     

基于免疫机理的单神经元苛化温度控制研究

针对苛化温度的高阶非线性、时变性、多干扰及大时滞等特点,提出来一种基于免疫机理的单神经PI D控制算法。该算法利用T细胞免疫机理调节单神经元的比例系数K,克服单神经元PID控制响应速度慢的缺点。在Simulink中进行苛化温度的动态仿真研究,并通过加入高斯白噪声及变换对象模型,验证该算法的鲁棒性及自适应能力。仿真结果表明:该算法既继承了单神经元PID算法较强的抗干扰能力与自适应能力,又具有较快的动态响应速度。该算法的实际应用也验证其具有可行性。     

基于模糊串级控制的黑液浓度控制系统设计

造纸碱回收过程中黑液浓度是典型的非线性、时变、大时滞、大惯性对象,针对这些问题探讨了模糊控制系统在黑液浓度控制中的应用,提出了基于模糊自校正PID的串级控制方案。利用模糊控制不依赖被控对象的数学模型,该控制系统将串级控制和模糊控制优势相结合,实时调整PID控制器参数。仿真结果表明,该控制策略比常规黑液浓度串级控制具有更强的自适应能力和良好的控制品质;实际应用案例表明,黑液浓度模糊串级控制可有效控制黑液浓度。     

无刷直流电机模糊PI控制算法研究

针对传统PI算法难以消除直流无刷电机控制系统中存在的系统超调和短时震荡的问题,提出将模糊控制技术融入到PI控制器参数整定过程,设计模糊PI自适应控制器,并搭建电机模糊控制系统的仿真模型。仿真实验结果表明,基于模糊PI控制的电机控制系统相比传统PI控制系统达到给定转速所需时间更短,抗干扰性更强,ITAE(时间乘绝对误差积分准则)值更低,表明在负载突变时模糊PI控制器能更有效抑制电机转矩脉动和提高控制系统的稳定性。     

改进的PID神经网络在黑液液位控制中的应用

针对黑液液位控制系统的非线性、大惯性及时变性的特点,对PID神经网络（PIDNN）在黑液液位控制中的可行性进行了深入研究与探讨。通过Matlab仿真,比较了常规PID算法、基于BP的神经网络算法和PIDNN算法对黑液液位的控制效果,验证了PIDNN算法的良好自适应性和鲁棒性。     

基于专家经验的单神经元串级温差控制研究

针对置换蒸煮锅内存在的温差及温差对象的非线性严重、大时滞、要求控制实时等特点,提出了保证蒸煮锅内温度一致的、基于专家经验的单神经元串级PID自适应控制策略。该控制策略引入专家经验调节单神经元增益K,同时将单神经元PID自学习和自适应的能力与串级优势相结合,可实时快速地进行温差控制。在Simulink中,调用该控制策略的s函数,进行温差对象特性的动态仿真实验,以验证其鲁棒性和模型失配响应。结果表明：该控制策略的鲁棒性与自适应性比常规温差-流量串级PID控制及单神经元PID串级控制更好;THJSK-1平台中的实时控制还表明,该控制策略具有可行性。     

基于模糊控制技术的糖厂蒸发过程液位自动控制系统研发

针对甘蔗糖厂蒸发工段的工艺和热力需求,运用模糊控制技术设计了低液面五效蒸发过程液位自动控制系统。文章分析了液位自动控制的难点,重点介绍了系统的硬件构建方案及应用软件中模糊控制器的设计思路和方法。     

智能控制单容水箱液位的系统设计

文章以西门子公司S7-300作为控制器,利用结构紧凑,扩展能力强,性价比高的特点,设计一套运行稳定、安全可靠又经济的液位控制系统。控制核心以S7-300系列为主,以电磁阀、压力变送器、水泵等为辅,构成了单容水箱液位控制系统的硬件和软件的设计。     

黑液蒸发出浓液浓度的控制实践——基于前馈＋反馈的预测控制算法

介绍了一种与传统方案不同，采用调节进Ⅲ效黑液流量的方法对黑液蒸发出浓液浓度实施自动控制的方案。该法具有对象模型线性度好、模型稳定等优点。针对蒸发过程时滞严重、响应缓慢的特点，实施时采用前馈＋反馈的预测控制方法，取得了满意的控制效果。     

基于单神经元自适应算法的经纱张力控制器设计

经纱张力稳定性是影响织物质量的重要因素之一。为得到经轴转速与经纱张力之间的数学关系,实现控制器对经纱张力的准确控制,建立了织机运行过程中的经纱动力学模型。设计了以单神经元自适应算法为控制算法、以单片机MCF5213为处理器的电子送经/卷取控制器。将单神经元自适应控制算法与常规PID算法的控制效果做仿真比较,结果表明,单神经元自适应控制对外界扰动具有更好的抑制性能。以RFJA10喷气织机作为现场调试平台进行台架试验。实验数据表明,该控制器控制效果良好,提高了张力控制系统的动态性能和稳定性。     

一种自适应液位控制算法在滤汁快沉中的应用研究

在糖厂的滤汁快沉系统中,滤汁平衡箱液位受进、出口管道流量等因素影响而出现偏离正常值范围,需借助人工操作完成液位调节。为了减少人工操作,本文根据采集到的关键数据及选择性控制算法,设计一套基于数据关系模型分析及选择性液位控制的自适应液位控制算法,实现快沉系统中的平衡箱液位由异常状态向正常状态的自动切换,进一步增强快沉控制系统的自适应性。     

基于两级Smith预估的黑液浓度模糊串级控制系统设计

针对黑液浓度具有大滞后、大时变、非线性以及精确模型难以建立等特性导致的工况复杂、控制难度大的问题,提出基于主副回路Smith预估补偿的模糊串级控制,在主副回路分别加入Smith预估器,对黑液浓度和蒸汽流量进行补偿,并利用模糊控制器为主调节器。仿真结果表明,该种控制方案相比传统的PID串级控制方案具有更有的动态特性和鲁棒性。实际生产中的应用同样验证了其可靠性。     

增益模糊自整定的神经元控制及在多纸种造纸机定量控制中的应用

针对多纸种造纸机定量控制系统的特点,综合运用神经元控制和模糊逻辑运算理论,基于文献［１］提出的神经元模型和控制策略,提出了神经元增益模糊自整定的单神经元非模型控制方法,并对某多纸种造纸机定量控制系统进行了控制器的设计和仿真实验研究,取得了令人满意的结果。     

基于直流电机驱动的控制算法设计研究

直流电机优势众多,在多种伺服系统以及驱动装置中都实现了广泛应用。直流电机相应的主流产品是有刷电机,在电动车等领域广泛应用。随着国家能源的不断耗竭,电动车发展前景广阔,直接带动了直流电机的全面发展。基于此,基于直流电机驱动的控制算法设计具有重要意义。文章通过设计硬件平台和算法,并对设计进行科学测试,以实现基于直流电机驱动的控制算法设计研究。     

基于改进型单神经元PID的热牵伸辊温控系统

热牵伸辊导丝盘表面的温度稳定性和均匀性是影响化纤丝牵伸质量的关键因素。本文将一种改进型单神经元PID控制器应用于热牵伸辊温控系统中,在不同设定温度、不同转速、不同室温条件下能够自适应调节控制参数,达到良好的温度控制性能。此外,以C8051F系列单片机为核心,完成了热牵伸辊温控系统中旋转温度变送器、温控器、面板等的软硬件设计。经试验测试和现场试用,该系统连续运行安全可靠,具有较高的温度测量精度,极强的稳定性和抗干扰能力,满意的温度控制性能。