基于模糊自整定PID的气垫登陆艇航向控制器研究

基于空气舵操纵面开展了气垫艇航向控制研究,分析了PID航向控制器的原理,设计了基于模糊自整定PID的航向控制器。根据PID控制器各参数的控制规律和经验总结,设计了一种模糊整定器,并给出了具体设计步骤。该整定器可以在气垫船航向控制中实时调节控制器比例、积分和微分参数值。在相同条件下比较了传统PID控制器和模糊自整定PID控制器的控制性能,试验结果表明模糊自整定PID控制器鲁棒性加强,动态、静态性能更好。     

基于模糊推理的自整定PID控制器

本文提出一种基于模糊推理的自整定PID控制器，利用模糊推理来优化PID控制器参数。文章深入介绍了以80C196KC单片机为核心的自整定PID控制器的软、硬件电路设计及实现。     

基于AT89S52单片机的温度控制系统

本文介绍了一种基于AT89S52单片机的电阻炉温度控制系统,阐述了系统的工作原理、硬件电路以及软件设计.详细论述了数字PID控制器的原理及其在电阻炉温控系统中的应用,采用Ziegler-Nichols参数整定法与经验法对PID控制参数进行整定,并且在PC机上开发了一套温度监控软件,通过串口实时监控系统的温度.该系统经过实验,取得了较为满意的控制效果.     

基于MATLAB的模糊自整定PID参数控制器的设计与仿真

针对在复杂系统中实现自整定参数的PID控制问题,介绍了一种基于模糊控制原理的PID参数自整定控制器的设计,并把MATLAB中的FuzzyToolbox和SIMULINK有机结合起来,方便的实现了该模糊自整定PID参数控制系统的计算机仿真。     

一种自校正PID控制器的建模与仿真

把自校正控制原理与传统PID控制算法相结合,以传统PID控制器为基础,推导出了一种用递推最小二乘法的算式对PID参数进行整定的方法。仿真结果表明,该方法法能较好地对PID控制系统进行参数估计,克服了传统算法需处理较大数据量,不利于参数实时在线估计等问题,增强了控制系统对被控对象的自适应能力。该算法兼有传统PID控制和自校正控制的优点,是一种原理简明,收敛较快的控制器。     

一种带微机自整定PID控制器的研制

介绍一种既是自整定,又具有常规PID优点,而且加入了专家控制规则的控制器.详细介绍了该控制器的设计思想、控制算法和硬件、软件设计,并给出了调试结果.     

基于MATLAB的模糊自整定PID参数控制器的设计与仿真

针对在复杂系统中实现自整定参数的PID控制问题,介绍了一种基于模糊控制原理的PID参数自整定控制器的设计,并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和SIMULINK有机结合起来,方便的实现了该模糊自整定PID参数控制系统的计算机仿真.     

回转窑煅烧带温度控制器的设计与仿真

针对传统的回转窑煅烧带温度PID控制系统存在温度稳定性差、无法在线调整PID参数等问题,文章提出了一种采用模糊自整定PID参数控制方式设计回转窑煅烧带温度控制器的方案,介绍了该控制器的结构、设计步骤及回转窑煅烧过程系统的建模等,并采用Matlab中的Simulink模糊工具箱对模糊自整定PID温度控制器进行了仿真。仿真结果表明,该控制方法无超调量、调节时间短,能够实现参数的在线自调整。实际应用也证明了该控制方法的优越性。     

模糊PID复合智能控制参数自整定研究

介绍了一种新的Fuzzy 自适应PID控制器的设计原理及参数自整定方法,该方法充分结合了常规PID与模糊控制的优点,将整个控制过程实施分段控制,通过分析PID参数在偏差调节中的作用,采用模糊控制来实现参数自整定。基于该思想,我们利用STC80C52RC设计了一种智能化温度控制仪,通过实践运行表明,其控制效果比常规单一控制更优越。     

基于C8051F020的PID参数自整定控制器的研究与实现

提出了一种基于C8051F020单片机的PID参数自整定控制器设计,制作了实物并在液位控制设备中验证.该系统采用自校正控制原理和常规PID控制相结合的算法,能快速整定出PID控制器的参数.用单片机C8051F020为主芯片完成控制器系统设计,能根据当前输出值和目标值的偏差求出控制增量输出,使被控对象能快速达到目标值并保持.所有数据通过串口发送至PC保存,以便进行进一步数据分析.     

基于FPAA的模糊自整定PID控制器设计

为提高过程控制的响应速度,提出了一种基于现场可编程模拟阵列(FPAA)模糊自整定PID控制器的硬件实现方法。在8块AN221E04芯片中实现模拟乘法器、求小求和以及除法等单元电路,由各单元电路组合成完整的控制器。作为硬件电路,该控制器与软件编程实现的模糊PID控制器相比具有很强的实时性;作为纯模拟电路,该控制器内部传输信号均为连续值的模拟量,不需要A/D、D/A转换电路,与采用数字电路实现的控制器相比具有电路简单、运算速度快的特点。仿真实验结果表明：基于FPAA的模糊自整定PID控制器超调量小、稳态误差小,控制器响应时间降到了微秒级。     

基于SOPC的多通道智能PID控制器

针对传统的多通道数字PID控制器实时性较差的特点,本文提出一种利用FPGA技术实现多通道PID控制器的硬件设计方案。并且采用模糊自整定方法对PID控制器参数进行实时调节,实现PID控制器的自适应功能。     

一种自适应PID控制及其在发电机性能测试装置中的应用

针对经典PID控制参数整定困难且受时变、非线性等因素影响不能达到预期控制效果的实际情况,设计了一种具有自学习能力的自适应PID控制器,利用Widrow-Hoff学习算法实现系统在线自动调整最佳控制参数,从而提高系统的自适应能力、改善系统的动态性能,并成功地将其应用到发电机性能自动化测试装置中。     

PID参数整定法的仿真

PID调节器的控制品质,主要取决于调节器的参数整定.计算量大是用理论计算方法整定PID调节器参数要解决的难题之一.针对PID调节器参数整定过程中计算复杂、计算量大的问题,提出了一种基于Matlab的调节器参数衰减频率特性整定法.该方法以Matlab为工具,将理论计算与仿真分析结合起来,根据控制要求计算并绘制出控制器整定参数关系曲线,对计算结果进行仿真,分析整定参数在解平面上变化时闭环系统的响应,从而确定出最佳的调节器整定参数.结果表明,对于不同的被控对象参数或不同的整定要求,该方法都能方便地求得最佳的调节器整定参数,使得采用理论计算法整定调节器参数具有了工程实用价值.     

An alternative structure for next generation regulatory controllers. Part II: Stability analysis,tuning rules and experimental validation

We recently developed, as an alternative to the PID controller, a novel 4-mode control scheme that takes full advantage of modern electronic hardware components, and whose tuning parameters are directly related to controller performance attributes (robustness, set-point tracking, and disturbance rejection); its achievable performance is better than that of the PID controller, and it can be designed and implemented much more directly and transparently. In this companion paper we present robust stability results for the proposed controller, for any given plant/model mismatch; these results are then used to generate simple tuning rules for the controller. The effect of noise on controller performance is explicitly considered and modified tuning rules are proposed for excessively noisy processes. The controller tuning results and procedure are then illustrated via experimental testing and validation. First, water level control in a simple laboratory scale process is used to illustrate the design, tuning, and implementation of the RTDA controller. We use this process primarily to evaluate the controller performance and illustrate how the tuning parameters influence, directly and independently, the controller performance attributes. The controller is then implemented on a pilot-scale physical vapor deposition process to demonstrate its performance on a more complicated process that is prototypical of 21st century manufacturing. We demonstrate that the proposed controller achieves improved performance with minimal tuning effort.     

模糊免疫PID算法在温度控制系统中的应用研究

该文针对温度控制系统非线性、大滞后、参数时变的特征,设计了模糊免疫PID控制器。该控制器结合了模糊逻辑、免疫机理以及PID调节的各种优点,既具有模糊控制的非线性作用,又具有免疫控制的自适应能力,同时还具有PID控制的广泛适用性。文章介绍了模糊免疫PID控制器的控制原理和设计方法,在Matlab中编写函数仿真,结果表明该控制器能够实现持续干扰情况下的闭环鲁棒稳定,并使系统呈现良好的动态和静态性能。     

基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定

PID控制器的性能完全依赖于其参数的整定和优化,但参数的整定及在线自适应调整对常规的PID控制器是难以解决的问题。根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,提出了一种基于粒子群优化算法整定PID控制器参数的设计方法,并定义了一种新的性能指标函数来评价PID控制器的性能。现以二阶的船舶控制装置为研究对象,运用粒子群优化方法对PID控制器参数进行了寻优研究。仿真结果表明,该方法比一般PID参数整定方法具有更好的控制性能指标,有着一定的工程应用价值。     

Analytical IMC-PID design in terms of performance/robustness tradeoff for integrating processes: From 2-Dof to 1-Dof

This communication addresses the analytical PID tuning rules for integrating processes. First, this paper provides an analytical tuning method of two-degree-of-freedom (2-Dof) PID controller using an enhanced internal model control (IMC) principle. On the basis of the robustness analyses, the presented method can easily achieve the performance/robustness tradeoff by specifying a desired robustness degree. Second, an analytical tuning method of one-degree-of-freedom (1-Dof) PID also is proposed in terms of performance/robustness and servo/regulator tradeoffs, which are not commonly considered for 1-Dof controller design. The servo/regulator tradeoff is formulated as a constrained optimization problem to provide output responses as similar as possible to those produced by the 2-Dof PID controller. The presented PID settings are applicable for a wide range of integrating processes. Simulation studies show the effectiveness and merits of the proposed method.     

一类非自衡对象的典型反馈型PID控制

针对一类非自衡对象,提出了一种基于典型反馈模型的PID控制器(TF-PID);采用全极点型逼近方法对被控对象的时滞环节做近似处理,并在内模控制原理的基础之上导出一种基于典型反馈模型的PID控制器参数整定策略,从而得到PID控制器的整定参数;仿真结果表明,所设计的控制方法具有更优的设定值跟踪性能和干扰抑制性能,并且实现二者分离控制。     

PID数字控制器多指标优化模拟设计方法研究

建立PID数字控制器多指标统一优化模拟设计方法;用SIMULINK仿真研究数字PID控制对模拟PID控制的复现能力和PID计算机控制系统的阶跃响应,用MATLAB仿真筛选PID参数的优化组合值;提出并建立了一种新的PID数字控制器多指标优化模拟设计方法,包括:PID初值确定方法、模拟PID优化参数MATLAB筛选方案和软件流程图、模拟PID参数转换数字PID参数的方法、SIMULINK仿真验证设计结果的有效性的方法等;研究表明,该方法可用于1～5ms采样周期的PID数字控制器多指标优化模拟设计,且能独立使用、无需PID经验数据和其它设计/整定方法;提供了4个代表性的实例设计,验证了该方法的有效性。