基于自适应模糊PID控制器的温度控制系统

针对温度控制系统非线性、大滞后、时变性等特征和对温度控制的要求,采用了自适应模糊PID控制器来实现温度控制,给出了C8051F020 Soc单片机控制实现的具体方案.仿真和实验结果表明了该系统的控制效果优于常规PID控制器,满足温度控制系统实时性和精度的要求.     

基于限幅模糊PID算法的果酒温度控制系统

针对果酒发酵温度控制系统的大惯性和纯滞后等特点,在传统模糊PID温度控制系统中引入反正切函数和Smith预估温度补偿器,以实现对果酒温度的精准控制.通过使用反正切函数作为量化因子以对误差和误差变化率进行限幅、模糊算法对PID控制器参数实现自整定和Smith预估实现补偿非线性延时,以减少系统的超调量、稳态误差和调节时间....     

冻干试验机温度自适应模糊PID算法研究

将模糊控制理论应用于冻干试验机的温度控制系统中,有助于提高温度响应曲线的跟随性及加快反应时间,从而可以提高温度的控制精度。通过PID控制与参数自适应模糊PID控制的对比的MATLAB仿真实验,获得了调节时间有明显改善的参数自适应模糊PID控制器算法;对真空冷冻试验机系统的近似模型进行了定量分析,并结合实践经验,给出了模型的数学表达式。应用新研制的控制器算法,对具有非线性、大滞后特征的冻干试验机温度系统具有很好的控制作用,弥补了传统的PID控制的不足。     

基于预测双反馈的3D打印机温度优化控制

针对FDM型3D打印机喷头温度控制系统的非线性、大滞后等特点,传统PID控制难以满足实际的性能要求.为提高控制系统性能,提出预测模型双反馈变论域分形模糊分数阶PID控制器.分数阶PID控制为系统提供更多的控制余度;变论域模糊控制的论域能够随着误差的变化而变化,实现不同时刻选择不同论域的模糊规则;短反馈算法的引入能够构成双层反馈控制,实现对喷头温度的快速、精准控制;系统反馈环节建立预测模型,实现更加精确的控制.针对变论域模糊分数阶PID控制器中参数选择,提出一种改进的鲸鱼算法进行参数优化,增强控制器的自适应能力.仿真结果表明,改进鲸鱼优化算法的预测模型双反馈变论域模糊分数阶PID控制的喷头温度控制系统较传统的PID控制具有更好的控制效果,系统响应速度快、抗干扰能力强、稳定性好,能够满足实际工业需求.     

温度控制系统模糊自适应PID控制器仿真研究

研究电机绝缘处理的过程中,针对烘干炉的温度控制具有非线性和大滞后的特点,常规的PID控制器和模糊控制器很难达到理想的控制效果,为保证温度系统的稳定性,把模糊控制和常规的PID控制结合起来,提出了模糊自适应PID控制器.首先建立了烘干炉温度控制系统的数学模型,确定了系统的输入输出量,建立了模糊控制规则,进行模糊推理,计算PID控制器的参数,可由PID控制器控制烘干炉的温度,采用计算机仿真结果表明,模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了烘干炉温度控制系统的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态性能和静态性能,能使非线性、大滞后等特殊的系统达到良好的控制效果.     

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。     

电子束快速成型温度自适应模糊PID控制系统

将自适应模糊PID控制技术应用于电子束快速成型温度控制系统中,通过温度采集装置实时得到被加工件的温度信号,与设定值进行对比从而得到温度偏差及偏差的变化率,将温度偏差及偏差的变化率作为模糊控制器的2个输入变量,以自适应模糊PID控制器输出控制量调节电子束流大小,实现电子束快速成型温度的闭环控制.仿真结果表明,该控制系统具有调整时间短、稳态误差小、超调量小,即在电子束快速成型过程中,采用自适应模糊PID控制器比采用传统的PID控制器或模糊控制器可以得到更好的动态响应性能和控制精度.     

一种模糊PID-Smith污水处理的控制方法

针对污水处理控制系统的大惯性、大时滞及时变等特点,在分析常规PID控制和模糊控制不足的基础上,以溶解氧DO为控制对象,建立了一种Smith预估器+模糊PID组合控制器.该组合模型中的模糊控制部分以误差和误差变化率作为输入,通过模糊推理实现对PID的3个参数,即比例常数、积分常数和微分常数的自整定,以满足被控对象DO的不同误差和误差变化率对控制器参数的要求:采用Smith预估器实现对被控制对象的时间滞后的修正.该模型集成了模糊控制器鲁棒性高、PID静态控制,及Smith预估器可以补偿时滞的优点.通过对SBR污水处理系统的控制仿真,并与常规PID和模糊PID控制效果比较,超调量和调节时间明显降低,证实了组合控制器的优越性,从而为解决大滞后大惯性系统提供一种有效途径.     

免疫模糊PID在聚合反应釜温度控制中的应用及仿真研究

针对聚合反应釜温度控制系统的数学模型具有非线性、大惯性、线滞后以及时变等特点,将模糊控制算法与免疫PID控制算法相结合,设计了一种模糊免疫PID控制器。仿真研究表明,该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好且算法简单等优点,是一种提高聚合反应釜温度控制效果的有效方法。     

电加热炉温度系统的PID-模糊Smith复合控制方法研究

针对电加热炉温度控制系统，研究了PID-模糊Smith复合控制方法。该控制方法利用Smith预估算法克服纯滞后，利用模糊控制来提高系统的鲁棒性，利用PID控制来提高稳态精度。在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究，结果表明复合式控制器具有良好的稳定性和鲁棒性，对于大时间滞后的电加热炉温控系统是一种实用而简便的控制方法。     

大滞后系统控制中专家-模糊PID方法的应用

为解决大滞后系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器,这种控制器既具有模糊PID控制器高精度、稳定性、鲁棒性高的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对双容大滞后系统控制的仿真实验结果表明,该方法在动态性能上均优于单独采用模糊自适应PID方法,并且能够较快地进入稳定状态。     

半导体泵浦固体激光器智能温控策略与算法研究

针对半导体泵浦固体激光器温度控制过程中存在的非线性、大滞后特性,提出一种基于仿人智能策略的前馈组合控制器。前馈控制部分通过在线优化滞后参数估计值以获得被控对象的静态逆模型,逆模型辨识与直接逆控制由两个神经网络分别实现,可以在线调整网络权值。基本模糊控制器可在模糊PID和模糊PD控制算法之间进行转换,适用于控制系统的各工作状态。仿人智能控制策略根据输出误差变化的不同阶段调整所使用的控制组合,并具有自寻优功能。仿真表明,该方法可取得较好的控制效果。     

基于模糊神经网络的温度控制系统设计

实验室温度控制系统要求精度高,并且具有非线性、大惯性及数学模型难建立等特性,这使得用常规PID控制器以及一般模糊控制器无法很好地满足系统要求,而本文在一般模糊控制器的基础上,融合神经网络技术,设计出模糊神经网络控制器,它既有模糊控制鲁棒性好、动态响应好、上升时间快、超调小的优点,又具有神经网络的在线自学习能力,可以实现温度的智能控制,在实际应用中取得良好的效果。     

一类非线性大滞后系统的智能前馈控制策略与算法

针对工业控制中一类常见的非线性大滞后对象,本文提出一种基于仿人智能策略的前馈组合控制器.前馈控制部分通过在线优化滞后参数估计值来获得被控对象的静态逆模型,逆模型辨识与直接逆控制由两个神经网络分别实现,从而可以在线调整网络权值.基本模糊控制器可在模糊PID和模糊PD控制算法之间进行转换,适用于控制系统的各工作状态.仿人智能控制策略根据输出误差变化的不同阶段调整所使用的控制组合,并具有自寻优功能.仿真表明,这种控制方法可取得较好的控制效果.     

采用遗传优化自适应模糊PID控制球杆系统

为解决球杆系统动态、静态性能不高的问题,提出了遗传算法优化自适应模糊PID控制器的控制方法.该模型在拉格朗日方程建立球杆系统数学模型的基础上,采用遗传算法优化模糊控制规则、隶属函数和自适应PID参数.在GBB1004系统中建立了遗传算法优化后的自适应模糊PID控制器以及控制模型,并对该控制器进行实验验证.实验结果证明了遗传算法优化后的模糊控制器有效地减小了系统的超调量,缩短了系统的调节时间,能够较好地控制球杆系统.     

基于半导体制冷器件的模糊恒温系统设计

本恒温控制系统精度要求高，且由半导体制冷器件构成的温控系统具有非线性、大惯性及数学模型难建立等特性，这使得常规PID控制器无法很好地满足系统要求，因此本文设计了一种新型模糊PID参数自整定控制器，该控制器能够发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点，又具有PID控制器的动态跟踪品质和稳态精度，具有很好的实时性．并在实际使用中取得良好的控制效果。     

基于粒子群优化的自适应模糊制冷控制算法

为解决空间斯特林制冷机和探测器热负载不确定及存在变化的问题,提出了自适应模糊PID制冷控制。在空间环境中使用的斯特林制冷机参数会随着时间的变化而发生改变,探测器负载也会随着工作模式和工作时间的变化而变化,整个制冷系统涉及的变量多,参数非线性。采用传统的控制方法,在固定的单一条件、环境下得到的控制参数,环境和负载发生变化后容易性能变差甚至不稳定,控制精度和稳定性不能满足使用要求。设计了一种自适应斯特林制冷机控制器,通过综合自适应模糊PID控制的方法,采用粒子群优化算法调整控制参数以减小代价函数。通过仿真和试验验证算法的有效性和鲁棒性。     

基于自整定模糊PID控制的Buck变换器设计与仿真

DC-DC功率变换器在各个领域应用广泛,工业应用中大多采用PID控制。尽管PID控制具有结构简单、鲁棒性和可靠性高等特点,但PID参数不能随系统内部参数的变化而自行调整,导致无法达到最优控制。为此,设计一种基于模糊控制理论的、可在线自整定参数的PID算法,并用Matlab2012对典型Buck变换器和模糊自整定PID算法仿真。结果表明:模糊PID控制器既可实现高精度、高鲁棒性控制,又能完成PID参数的在线自整定。     

陀螺仪温度的模糊控制系统

为了提高陀螺仪温度控制系统的动态性能和控制精度,对传统的PID算法存在的不足进行了分析,提出了基于C8051F120单片机的陀螺仪温度模糊控制系统的设计方法,包括系统的硬件设计、软件设计和模糊控制器设计的方法;并通过计算机仿真和现场调试,结果表明模糊控制器比PID控制器具有更高的稳态精度和更快的动态响应速度.在系统设计中,所采取的软、硬件设计措施及模糊控制器的设计方法具有一定通用性,也可以应用到其它设备的温度控制系统中.     

模糊PID算法在燃气热水器水温控制中的应用

燃气热水器的水加热过程是非线性、时变的纯延迟控制过程,在燃气热水器水温控制系统中采用传统的PID控制算法进行温度控制难以达到满意的效果。本文提出一种采用模糊算法在线自动整定PID参数的方法,实现了燃气热水器水温的高精度恒温控制。结果表明:采用模糊PID算法的控制器响应快,超调小,控制效果更好。