模糊自整定PID控制器的设计与仿真

常规PID控制器因结构简单、鲁棒性好、参数调整方便等,常被用于工业过程控制.但其参数整定是在获取被控对象数学模型的基础上根据一定的规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统.针对其参数整定效果不良、调试时间长、对被控对象适应性差等缺点,将模糊控制与PID控制相结合,设计了模糊自整定PID控制器.在常规PID控制器基础上,根据相应的模糊规则进行模糊推理,实现PID参数的在线自整定.仿真结果表明,模糊自整定PID控制器,不仅具有模糊控制快速、适应性强等优点,又有PID控制精确度高的特点,使系统有较好的控制作用,因此具有较好的工业应用前景.     

一种基于Matlab的参数自调整模糊控制器的设计方法

本文介绍了一种在MATLAB的模糊控制工具箱中,通过编写S函数实现对量化因子和比例因子的在线自动调整来设计模糊控制器,从而有效地实现参数自调整模糊控制器的设计方法。为了验证参数自调整模糊控制器的优越性,分别进行了空调温度控制系统的PID控制、常规模糊控制和参数自调整模糊控制的仿真研究。结果表明,参数自调整模糊控制器较之常规的模糊控制器,在被控对象特性变化或较大扰动的情况下,控制系统能保持较好的性能,是一种较理想的控制方法,具有广阔的发展前景。     

基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真

研究随动控制系统优化问题,常规PID控制器参数调试凭经验,导致系统性能不高。为了提高系统快速性和稳定性,提出并设计了模糊自适应PID控制器,可以对参数进行在线修正以使系统性能最优。可采用经验法调试的常规PID参数为初值,再用模糊化和近似推理等对参数进行在线修正,从而使系统性能达到最优。既具有模糊控制灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。通过设计模糊自适应PID控制器,以某二维随动转台系统为对象,在MATLAB环境中进行了仿真,并与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,为随动系统优化设计提供了依据。     

模糊自适应PID在水工模型中的应用

水工模型水位控制系统是一个典型的非线性、大时滞控制系统,针对用普通PID对高阶大惯性环节对象的控制参数难以整定的问题,设计了一种基于模糊控制原理的PID参数自适应控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整Kp,Ti,Td参数。试验结果表明,这种模糊自适应PID控制器比常规PID控制器有更好的控制效果,大大改善了系统的动态和稳态性能。     

自适应模糊自抗扰控制器的研究与设计

针对普通PID在实际工程控制中参数整定难,抗干扰能力差的问题,设计了一种基于模糊控制原理的改进型自抗扰控制器.该控制器充分结合了模糊控制器和自抗扰控制器的各自优势,并对其进行了随动系统的仿真.仿真结果表明,该控制器可设计成为一个响应速度快、静差小的控制系统,与经典PID控制器在同样的系统中比较,自适应模糊自抗扰控制有较好的控制性能.     

循环流化床锅炉炉膛负压模糊自适应PID控制

模糊参数自适应PID控制器将模糊控制技术的原理和常规数字PID控制算法相结合,实现数字PID控制器的参数在线动态自调整。在大型循环流化床锅炉试验台上组成负压控制系统对该控制算法进行实现。运行结果表明：相对于常规PID控制器,该控制器能减少系统调节时间60％以上,减少系统最大超调量10％以上,应用于循环流化床锅炉炉膛负压控制系统中能取得良好的控制品质。     

带有自校正的PID预测计算机控制算法研究

常规PID控制有许多不完善之处,其中最主要的问题就是PID控制器参数一旦调整好后。在整个控制过程中都是固定不变的,从而使系统很难达到最佳的控制效果。提出了一种带有自校正的PID预测计算机控制算法,包括控制结构、控制器设计以及变换为具有PID结构形式的过程。仿真结果表明带有白校正的PID预测控制算法调整时间短,平滑性较好,表明该带有自校正的PID预测计算机控制算法的有效性和较好的控制综合性能。     

模糊PID控制器在穿梭车控制系统的应用

针对传统PID控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想的现状,提出了动态过程中参数自适应的模糊PID控制系统.根据穿梭车所用直流伺服电机参数及穿梭车负载状况,建立穿梭车控制系统简化数学模型.使用Matab的Simulnk工具箱对穿梭车控制系统进行仿真研究.由仿真结果可知,采用自适应模糊PID控制器,控制系统调整时间变短,响应速度更快,具有较好的鲁棒特性.利用仿真得出的模糊控制规则表于穿梭车控制系统中进行在线PID自整定,应用表明,使用自适应模糊PID控制器可有效减小超调量,加快控制系统的调整时间,达到了良好的实际控制效果.仿真与实验结果表明自适应模糊PID控制器具有动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略.     

自调整模糊PID位置控制器设计

针对一种新型的随动系统-数字交流随动系统的位置控制器的控制方式进行研究,将模糊控制理论和自调整控制与PID控制有机的结合起来,重点讨论了自调整模糊PID位置控制器的原理及设计,采用模糊控制理论对控制过程的进行控制,应用自调整控制对系统参数进行在线调整,以保证控制过程的平滑性,并结合PID控制方法,试验结果表明.该控制既能保证系统的平稳过渡,又具有较好的跟随性和快速性.     

烟草薄片线烘箱温度自动控制系统的改进

针对烟草薄片线烘箱自动温度控制系统,采用传统PID控制升温慢,滞后较大,温度控制难以满足生产工艺需要的情况,通过改进,将原来的3块远红外板参与控制改为9块全部受控;在控制上采用模糊自适应PID控制,根据偏差和偏差变化的需要实时调整PID参数;该模糊PID控制器既具有常规PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速及适应性强的特点,在实践中取得了较好的效果。     

基于模糊-PID的高空台液压加载系统智能控制

为了改善航空发动机高空模拟试车台(简称高空台)液压加载系统的控制性能,解决手动调节控制精度低且闭环控制快速性较差的问题,提出了一种将开环模糊控制与闭环PID控制相结合的智能复合控制方法。首先,结合高空台液压加载试验特点和设备特性,利用真实试验数据基于最小二乘系统辨识搭建了系统的分段线性模型。其次,使用频域法设计参数调度的PID控制器,解决了手动调节控制精度低的问题。最后,结合试验操作人员提供的经验知识和历史试验数据结论搭建了模糊开环控制器,设计控制器选择模块和积分补偿模块,将模糊开环控制器与闭环PID控制器相结合形成智能复合控制器。通过仿真验证得出,智能复合控制器的控制效果在精度上明显优于人工手动调节,在快速性上明显优于PID控制器,调节时间缩短了39%～87%。     

模糊自整定PID控制在聚合反应中的研究

针对工业生产中常用的反应釜,提出利用模糊自整定PID控制器实现聚合反应温度控制的方法,实现PID控制器参数在线自调整,提高PID控制器的性能和系统的精度.仿真结果表明,该模糊自整定PID对被控系统的适应性强、鲁棒性好、超调小、反应时间快,能很好地适应现实生产过程中的控制要求.     

模糊逻辑在PID参数整定中的应用

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往性能欠佳,对运行工作情况的适应性差。本设计将模糊控制和PID控制结合起来,构建自适应模糊PID控制器,实现PID参数的最佳调整。该模糊自整定PID控制器既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、稳态特性。     

具有双层调节作用的PID模糊控制系统

提出一种PID模糊控制系统。由于该PID模糊控制器具有自适应地调节比例、积分、微分的作用,从而使系统具有自适应性强、调节时间短的优点,克服了传统PID控制器的缺点,并实现了PID模糊控制器的在线调节。     

仿人智能PID控制器设计

PID控制算法简单 ,参数调整方便 ,应用广泛。但是常规的PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳 ,对运行工况的适应性很差。该文设计的仿人智能PID控制器用正态函数拟和模糊控制规则 ,辅以根据误差和误差变化率的调整 ,能根据实际情况调整和完善PID参数 ,具有鲁棒性强 ,响应速度快 ,稳态精度高等优点。该方法在导弹自动驾驶仪的设计中有很好的应用效果。     

时滞系统模糊整定PID控制的仿真研究

文中引入1／1pade级数逼近纯滞后环节，根据两步法设计内模控制器。由等效式可以看出，单位反馈控制器可以由带滤波器的PID控制器文现，内模调节即转化成为PID控制器的参数整定。采用模糊自调整控制方案整定PID参数，同时结合针对时滞系统的模糊控制规则和一般二维模糊控制器的通用规则，设计模糊控制器，充分利用模糊控制、内模控制、PID控制的优点。将所设计的系统应用于具有大时滞、大惯性特点的电厂主汽温控制系统检验其性能，仿真试验证明了这一方法具有很好的鲁棒性、控制精度和抗干扰能力。     

退火炉温度模糊PI控制器的设计与仿真

在退火炉控制系统中,常规的PID控制器及传统的模糊控制器难以达到理想的温度控制效果,针对常规PID控制器或者模糊控制器在控制具有非线性、纯滞后、时变特点的退火炉温度时存在的缺点,文中提出一种结合模糊控制器和PI控制器优点的模糊-Pl退火炉温度控制策略。文中对该模糊-PI控制器进行详细的设计,并用Matlab／Simulink软件对算法进行建模仿真,结果表明该控制器动态响应快、超调小、稳态精度高、鲁棒性好。模糊-PI控制器具有良好的控制性能,非常适合参数时变的大滞后退火炉控制系统。     

时变大滞后系统的模糊免疫PID控制

工业中的大多数生产系统都是时变和滞后系统。对于这类系统,普通的PID控制器难以获得满意的控制效果。而采用模糊PID控制能降低系统的超调量,提高系统的响应速度。为了提高模糊PID控制器的控制性能,将模糊参数自整定调节方法与免疫进化算法相结合,设计了一种模糊免疫参数自整定PID控制系统。对于时变大滞后系统,模糊免疫参数自整定PID控制能明显减小系统的超调量,加快系统的响应速度。     

模糊PID控制器的稳定性分析

构造出一种PID型模糊控制器，并证明了这种模糊控制器近似于一种变参数的PID控制器，以PID模型为基础，基于无源性定量对模型PID控制器的稳定性进行分析，导出了使模糊PID控制器稳定的充分条件，为设计稳定的模糊PID控制器提供了理论指导。