不完全微分型PID控制的神经元实现

给出从不完全微分型PID算法派生出的神经元PID控制器，并利用MATLAB／SIMULINK仿真软件对该控制器在某隧道式炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明．不完全微分PID控制的神经元实现不但具有不完全微分型PID控制的优点而且还具有神经元控制的自适应特点。     

启动冗余磁轴承对磁悬浮轴承转子系统动态性能的影响

建立了带冗余支承的五自由度磁悬浮轴承转子系统的仿真模型,采用ADAMS和Matlab软件对不完全微分PID控制的磁悬浮系统进行联合仿真,分析了启动冗余支承对系统动态性能的影响。在此基础上,设计制作了基于TMS320F28335DSP的数字控制器硬件电路,编写了不完全微分PID控制程序并在试验台上进行验证。     

锅炉汽包水位改进不完全微分模糊PID控制

针对三冲量工业燃气锅炉汽包水位控制系统非线性、多扰动的特点,设计了改进不完全微分和自适应模糊PID复合控制算法,用于抑制系统扰动产生的振荡以及对控制参数进行实时整定,实现对系统的快速、精确控制。通过Matlab仿真结果表明:本文设计的改进不完全微分自适应模糊PID控制的超调量为0,系统无振荡,上升时间为0.51s,调节时间0.7s,其控制性能优于普通模糊PID控制和常规PID控制。该控制算法为锅炉汽包水位的精确快速控制提供了一种有效方法。     

基于BP神经网络的磁轴承PID控制算法研究

为解决单一PID控制时参数不可调、动态性能较差等问题,开发了BPPID控制算法.利用BP神经网络具有自学习和适应性强的特点,动态实时调整PID控制参数,改善磁轴承控制效果.通过仿真分析和试验研究,对比了BPPID控制算法和不完全微分PID控制算法的控制效果.研究结果表明,与不完全微分PID控制算法相比,BPPID控制算法具有较强的适应能力和良好的动态性能,在额定转速下转子振动量减小.     

基于改进PID的CVT速比控制器设计

针对常规PID速比控制器在无级变速器(CVT)速比控制过程中存在的稳定性差、反应慢等问题,对其积分项和微分项分别采用抗积分饱和及不完全微分进行改进,设计了改进PID速比控制器。设计了CVT速比控制仿真模型,仿真模型中速比控制器子模型分别采用常规PID速比控制器和改进PID速比控制器,在Simulink环境下进行了阶跃速比跟踪对比仿真试验。试验结果表明,改进PID速比控制器与常规PID速比控制器相比能够使CVT速比控制过程的超调量减小、反应速度加快、振荡次数减少,CVT实际速比对目标速比跟踪良好,系统的稳态特性和动态特性得到改善。     

神经元微分先行PID控制器的研究

文中给出从微分先行PID算法派生出的神经元PID控制器，并利用MATLAB／SIMULINK仿真软件对该控制器在电加热炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明，神经元微分先行PID控制不但具有微分先行PID控制的优点而且还具有神经元自适应控制的特点。     

车载飞轮电池的振动控制策略研究

针对车载飞轮电池在不同工况下振动及磁悬浮轴承非线性和本质不稳定性的特点,开发了基于单神经元的PID控制软件,利用单神经元的自学习能力并通过加权系数自适应地对PID各控制参数进行调整,使得控制器的输出为PID各控制参数的非线性组合,克服了单一PID控制参数无法满足系统动态性能需要及控制参数整定困难的缺点。通过仿真分析和飞轮转子系统的高速运行试验,对比研究了不完全微分PID策略和单神经元自适应PID策略的控制效果。研究结果表明,与不完全微分PID策略相比,单神经元自适应PID策略具有无超调、鲁棒性好、调节时间短等优点,飞轮转子系统具有更好的动态性能。     

不完全微分与微分先行的农业机器人巡航PID控制算法

为了解决传统PID控制在农业机器人控制中响应迟滞,稳态误差和敏感性较大等问题。在传统PID控制的基础上,引入了不完全微分,微分先行和"最优曲率"算法。首先针对传统PID微分环节对误差波动的敏感性较大,在微分环节加入滤波器,构成不完全微分算法,以减少误差敏感性。然后针对速度和方向设定值的不断变化给系统带来的动态波动,加入微分先行算法,提高系统的动态稳定性和系统的响应速度。最后结合最优曲率,制定动态的PID控制参数,进一步提高控制的精度。实验结果表明,相比于传统PID控制,该改进的PID控制算法使农业机器人稳定行驶速度由原来的2.4 m/s达到了3 m/s,农业机器人整圈完成度提高5%~10%。加速性、鲁棒性、可靠性得到较大的提高。     

一种新型最优PID控制器的设计

以蚁群算法为基础，提出了一种新的具有不完全微分的最优PID控制器的参数优化策略。该策略通过蚁群算法找出系统的3个最优参数，即比例增益Kp,积分时间常数T1和微分时间常数TD，针对给定的控制对象，给出了新算法的具体实现步骤。仿真应用表明，这种PID控制器具有很强的灵活性、适应性和鲁棒性。     

多模式PID数字控制低速随动系统

通过对PID控制理论的研究,直接采用计算机作为上位机控制随动系统,引入自适应PID控制以及前馈控制、梯度数字积分控制多种控制模式,采用积分分离PID控制与不完全微分PID控制相结合的算法,使得系统具有优越的低速性能和良好的控制精度,并在实际应用中得到验证。     

飞轮电池模糊控制策略研究

针对飞轮电池工作转速高、越过临界转速时转子振动大以及系统的非线性和控制参数不确定性等特点,开发了模糊自调整PID控制策略,实现了控制参数的在线调整。运用MATLAB模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制规则,运用Simulink实现了不完全微分PID和模糊自调整PID控制策略仿真,分析对比了两种控制策略对系统动态性能的影响。在Quartus II平台搭建了模糊PID控制模块,利用EP4CE22 FPGA控制板在飞轮电池试验台上实现了飞轮转子的稳定运行。仿真和试验结果均表明,模糊自调整PID控制对转子的振动具有较好的抑制作用,提高了飞轮系统的动态性能。     

三轴点胶机系统中不完全微分PID控制器的研究

设计不完全微分PID控制器,利用MATLAB工具箱进行点胶机的三轴平台的稳定性仿真.仿真结果表明,利用该方法所整定的控制系统具有良好的性能,其运行过程中的鲁棒性,抗干扰能力得到了很好的实现.     

一类切换模糊PID控制器设计及其仿真

提出了一类高动态性能切换模糊PID控制器设计方法.通过对传统PID控制中比例控制和微分控制作用的分析,结合模糊PID控制器鲁棒性能和自适应性好的优点,设计了一类新的模糊控制器.由于该类控制器先后经历比例控制,微分控制和模糊PID控制的切换,使被控系统不仅具有一般模糊PID控制器的所具有的良好的鲁棒性能和自适应性,而且与一般模糊控制器相比具有更小的超调量和调节时间,是一类动态性能良好的控制器.最后将该控制器应用于一伺服系统进行仿真对比,并给出了Simulink仿真框图.仿真结果说明了该控制器的优越性.     

碱渣pH值在线检测与控制系统

在常规PID基础之上，运用变增益，不完全微分，积分限幅，改变调节器的调整系数，全面优化控制算法等高级控制策略，对碱渣pH值进行在线检测与控制。     

基于时间最优的注塑机料筒温度控制方法

注塑机在程序的控制下按照注塑流程自动顺序循环动作,其控制系统的性能直接影响注塑产品的质量.控制系统的关键与难点在于多段料筒温度控制的精度和速度,它直接反映了注塑机控制系统的性能.本文研究了注塑机多段料筒的温度特性,在分析了PID控制与Bang-Bang控制特点的基础上,提出积分分离式不完全微分PID控制与Bang-Bang控制相结合的方法,以时间最优控制策略对注塑机料筒的温度进行控制.经仿真和实用验证,根据此控制策略设计的注塑机控制系统具有控制精度高、速度快、成本低的特点.     

基于LabVIEW和模糊PID的汽车巡航控制系统设计

设计了一种基于LabVIEW和模糊比例积分微分PID的汽车定速巡航控制系统.提出基于LabVIEW和模糊PID控制,利用LabVIEW中的PID工具包对系统的设计进行仿真,验证系统设计的可行性.仿真实验结果表明,该系统工作稳定,可以较好地满足汽车巡航系统中控制要求.     

泵控马达速度伺服系统自抗扰与PID控制

运用MATLAB软件Simulink模块和Simscape模块,建立了交流电动机驱动的电液比例变量泵控定量马达恒速控制系统时域仿真模型。分别运用ADRC和PID方式对该闭式系统进行恒转速控制。在ADRC方式中引入了串级控制体系,并通过跟踪微分器将第1级控制分量的微分引入到第2级控制器,取得了较好的控制效果。仿真结果表明,ADRC具有明显的优势;但也发现仿真中PID控制始终存在低频抖动,ADRC在接近恒速指令信号时也出现了较高频率的小幅抖动现象。     

非线性PID控制器在机车防滑装置中的应用

非线性PID控制算法是一种利用非线性跟踪微分器和非线性组合方法对线性PID控制进行改进的新型控制策略,具有不依赖被控系统模型的特点.作者将这种控制算法用于机车防滑装置中,并基于SIMULINK对其进行仿真.结果显示,PID控制器简单,但在初始阶段的车轮锁死现象,会使车轮控制器的性能大打折扣;NPID控制器停车距离短,车轮转速响应快,参数易整定.     

双离合器自动变速器双离合器起步与换档的反馈线性化控制的研究

对理想发动机飞轮转速与理想离合器从动片转速的精确跟踪是提高双离合器式自动变速器(DCT)起步与换档品质的关键。针对DCT在起步与换档时离合器接合过程的仿射非线性动力学模型,利用基于微分几何的反馈线性化方法,将原非线性系统拓扑等价为完全可控型线性化系统并对该线性系统实施PID控制。仿真结果表明:起步与换档时的仿射非线性系统稳定、跟踪性态良好。     

重卡驾驶室半主动悬置控制方法

为了抑制在路面激励下某型重卡驾驶室的振动加速度响应,研究基于磁流变阻尼器驾驶室半主动悬置系统的控制方法。建立了重卡驾驶室半主动悬置集中质量动力学模型,分别采用比例积分微分(proportion integration differentiation,简称PID)控制理论和模糊最优控制理论设计控制器,并利用磁流变阻尼器动力特性实验数据对模糊最优控制器的参数进行优化。以驾驶室质心垂直、侧倾及俯仰3个方向加速度为控制目标,利用ADAMS/Simulink联合仿真方法,对比分析PID控制和模糊最优两种控制策略与被动状态下重卡驾驶室悬置振动控制效果。针对实际重卡进行不同速度路面激励下的振动控制实验。仿真和实验结果表明,采用PID和模糊最优控制方法均能有效抑制重卡驾驶室半主动悬置的振动加速度响应,其中模糊最优控制效果总体优于PID控制。