变频调速过程PID闭环控制的分析

过程PID控制是应用最广泛的工业控制器.过程PID控制简单易懂,参数较易整定.过程PID控制参数P、I、D可以根据过程的动态特性及时整定,使闭环变频调速达到一个动态平衡.将系统进入闭环运行,利用过程PID控制自动调节达到稳定转速的目的.     

基于相位裕度和幅值裕度的PI／PID参数自整定新方法

本文提出了一种基于相位裕度和幅值裕度的ＰＩ／ＰＩＤ自整定新方法。该方法采用改进的继电反馈控制确定被控对象Ｎｙｑｕｉｓｔ图与负虚轴交点的频率特性,继而通过这点确定出ＰＩ／ＰＩＤ参数。该方法继承了Ａｓｔｒｏｍ－Ｈａｇｇｌｕｎｄ法的所有优点,并且克服了它存在的一些问题。仿真实验表明,采用此方法整定的ＰＩ／ＰＩＤ控制器性能优于Ａｓｔｒｏｍ－Ｈａｇｇｌｕｎｄ法。     

PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化

针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数,并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数,从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明,通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。     

基于D分割法的LCC-HVDC系统控制器参数整定方法

高压直流输电系统的控制器参数对系统稳定性及动态响应性能具有重要影响。提出了一种基于D分割法的基于电网换相换流器的高压直流输电（LCC-HVDC）系统控制器参数整定方法。首先,基于某实际工程的运行参数建立了单极全压运行方式下的LCC-HVDC系统等值小干扰动态模型;然后,基于该模型的拉普拉斯变换获得系统定电流控制及定电压控制回路的传递函数;继而,采用D分割法分别对定电流控制器及定电压控制器的比例-积分参数进行整定,获得了同时满足增益裕度、相位裕度及带宽限制要求的控制器参数整定域,并将不同功率传输水平下的参数整定域进行叠加,获得了多工况通用控制器参数域。仿真结果验证了小干扰动态模型的准确性及所提控制器参数整定方法的有效性。     

基于改进粒子群算法的LC型逆变器PI参数优化

对于三相 LC型逆变系统,现有的双闭环 PI控制中参数选取不理想,系统缺乏一定的稳定裕度,适应性不强.针对三相 LC型逆变器双闭环控制 PI参数整定问题,提出了一种基于改进粒子群 (PSO)算法的优化方法,最后通过 MATLAB/Simulink仿真试验,验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于内模控制的VSC-HVDC风电并网系统控制策略研究

针对轻型直流输电技术(VSC-HVDC系统)在采用双闭环PI控制时的参数多并且整定复杂的问题,采用内模控制原理对PI参数整定算法进行改进,改进算法只需调节一个参数,使参数整定变得简单快捷,同时可以保留双闭环PI控制系统优良性能。仿真结果表明,基于内模控制原理的一个参数整定的VSC-HVDC系统参数保有双闭环PI控制系统的优良性能,系统鲁棒性好,控制精度高,动态响应快。     

模糊PID参数自整定在炉温控制系统中的应用

炉温控制系统是一个复杂系统,针对一次性整定的PID参数难以保证系统控制效果始终处于优化状态,提出采用参数自整定方法,实时改变PID参数,以保证控制系统的优良品质.借助PID参数的在线模糊自整定后,自动切换到正常工作状态,在系统性能发生改变时自动启动PID参数的整定过程,重新整定的PID参数可以使系统达到更好的控制品质.     

协调控制系统的专家极点配置自整定方法

本文提出了一种多变量ＰＩＤ控制系统参数在线自整定方法，即多变量专家极点配置（ＭＥＰＰ）法。该方法将单变量ＰＩＤ控制器极点配置自整定方法推广到多变量系统，并成功地运用专家系统原理实现了闭环极点的自动配置，克服了人工试凑的缺陷。该方法用于火电单元机组协调控制系统自整定仿真研究，结果是令人满意的。     

模糊PID参数自整定技术及其在中央空调系统中的应用

中央空调系统是一个复杂系统，针对一次性整定得到的PID参数难以保证系统控制效果始终处于优化状态问题，文章提出采用参数自整定方法以实时改变PID参数保证控制系统的优良晶质。文章将模糊控制与经典PID控制技术相结合，借助PID参数的在线模糊自整定，在参数值整定过后自动切换到正常工作状态，在系统的性能发生改变并超出了一定的范围后系统自动启动PID参数的整定过程，重新整定的PID参数可以使系统达到更好的控制效果，因此提高了系统的控制精度、稳定性和可靠性。     

VIENNA整流器PI控制器参数设计方法

对于VIENNA整流器PI控制器参数的整定,使用将系统校正成典型结构的设计方法,需要做近似处理,会给整定带来误差,而且有时系统并不能简单地校正成典型结构。通过设定期望的电流环和电压环开环截止频率和相位裕度,应用所提出的方法,解析计算出控制器参数,可以避免上述弊端。同时,也可以对已确定的PI参数反计算出开环截止频率和相位裕度来评估系统性能。该整定方法联系了频域参数、PI参数和系统时域性能,目标明确,概念清楚易懂,简单易实现。最后,通过仿真和实验分析,证明了该整定方法的正确性和有效性。     

基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型并网逆变器闭环参数设计

基于电容电流反馈的有源阻尼是实现LCL型并网逆变器谐振峰阻尼的一种有效方法,PI调节器因其简单有效而常用于并网电流的控制。针对基于PI调节器和电容电流反馈有源阻尼的LCL型单相并网逆变器,详细分析PI调节器参数和电容电流反馈系数等闭环参数对系统性能的影响,通过对并网电流稳态误差、系统相位裕度和幅值裕度的分析,得到满足上述要求的PI调节器参数和电容电流反馈系数的取值范围,结合实际应用需要就可从中优化选取出合适的闭环参数。所提出的闭环参数设计方法不需要反复试凑,不仅可以有效阻尼LCL滤波器谐振峰,而且可以使系统具有高鲁棒性、快速动态响应性能和低稳态误差。实验结果证明了所提出的闭环参数设计方法是有效的。     

分数阶PIλ控制的双闭环有源电力滤波器

有源电流滤波器(APF)是电网中谐波抑制的一个重要装置,针对传统PI控制器性能上的不足,提出分数阶PIλ的设计思路及方法,系统采用电流内环、电压外环的双闭环解耦直接电流控制策略,双环分数阶PIλ参数采用相位及幅值裕度法整定。仿真结果表明:基于分数阶控制器的APF有更好的动、静态性能和更强的鲁棒性,滤波效果也大为提高。在负载突变的情况下与整数阶系统对比,分数阶的PIλ可以更好的实现内环电流跟踪性和外环电压的稳定性。     

基于转动惯量辨识的交流伺服速度调节器自整定研究

针对负载的变化而引起的转动惯量的变化问题,提出了一种基于转动惯量辨识的交流伺服系统速度调节器参数自整定算法.该算法根据速度调节器的参数与系统转动惯量成一定的关系,采用基于扰动观测器(DOB)的转动惯量辨识算法在线辨识系统转动惯量,根据辨识的转动惯量值实时自整定速度调节器的参数,使系统具有良好的动、静态性能.仿真结果充分证明了该转动惯量辨识算法及控制器参数自整定算法是可行、有效的.     

基于D分割法的燃料电池DC/DC变换器控制设计

燃料电池是分布式能源系统中的重要能量发生装置,由于其输出电压随负载波动范围较大,因而需DC/DC变换器来稳定输出电压并调节输出功率。这里研究了一种两级隔离型拓扑,针对Boost存在右半平面零点导致动态性能差的问题,常规控制器设计方法往往需近似处理或反复试凑,而且无法结合多个性能指标进行参数整定。采用D分割法可获得同时满足相角裕度、幅值裕度和系统带宽等多性能指标的控制器参数稳定域,并通过图形可视化地表现出来,从而快速、准确地获取控制器参数,避免反复试凑。最后,搭建样机验证了其有效性。     

基于FRIT数据驱动方法的水轮机调节系统优化控制

虚拟参考迭代整定(FRIT)是一种新的无模型数据驱动方法,只需闭环系统的一次输入/输出响应数据即可直接整定控制器参数。针对水轮机发电系统,设计了三自由度控制器型水轮机调速器,并利用FRIT方法实现控制器参数的优化整定。仿真结果表明:FRIT算法简单且易于实现,能有效优化整定控制器参数;三自由度控制器可保证水轮机系统对参考模型的良好跟随特性,以及对负荷扰动的快速抑制,效果优于常规PID控制。     

PID自整定调节器及在自动调节中的应用

PID控制是过程控制中应用最广泛的控制方法。文中简述了FOXBORO公司的I／A’SeriesPIDE自整定调节器的参数整定方式以及该调节器在汽包水位调节控制系统中的应用。     

永磁同步电动机调速系统PI控制器参数整定方法

针对永磁同步电机(PMSM)调速系统,基于PMSM调速系统的频域模型,推导出了电流和速度PI控制器参数的解析计算式,推导过程考虑了逆变器、死区、延时、反馈滤波器及其他非理想因素的影响,并结合工程实际,明确界定了电流环和速度环的开环截止频率和相位裕度的合理取值范围。根据系统性能要求,设定期望的电流环和速度环开环截止频率和相位裕度,通过所提出方法,可解析计算PI控制器参数;也可根据设定的PI参数,反计算系统的开环截止频率和相位裕度,对设定的PI参数的性能进行预评估。该整定方法建立了系统频域参数、控制器参数和系统时域性能的联系,整定目标直观明确,且参数物理意义明确,计算过程简单易实现。文中通过大量的仿真表明了所提出方法的正确性,实验结果也验证了该整定算法有效可行。     

永磁伺服电机模糊PID自整定SVPWM控制研究

针对永磁同步电机自身的非线性、强耦合性以及时变性特点,以及传统P ID控制策略不能跟随系统参数的变化而自动做出整定等问题。通过对模糊理论分析,本文提出了一种简单实用的永磁同步电机控制策略,即模糊PID自整定SVPWM控制方式。采取SVPWM 的方式产生三相电流驱动电机,通过模糊逻辑语句建立了模糊控制规则,并实现与 PID 控制参数相结合,实现实时改变电机控制参数功能,并利用 MATLAB工具建立了模糊 PID 自整定SVPWM闭环矢量控制系统仿真模型。仿真结果表明：系统转速实现无超调,响应速度和扰动恢复时间与传统PID控制方式相比缩短了一半。该方法提高了永磁交流伺服系统的控制精度,具有良好的动静态性能,在工程应用上提供了一种简单、易实现的控制方法。     

基于模糊PI控制的PWM整流器设计

针对双闭环矢量控制的三相电压型PWM整流器难以用准确的数学模型描述、以及通过其简化的数学模型求得的PI参数需要实验整定的问题,提出了基于模糊PI控制器的新型智能化控制方法。与传统的PI控制方法相比,该方法不仅实现了PI参数的自整定,还使系统具有更好的响应性能、更高的稳定性及鲁棒性。利用Matlab/Simulink工具箱建立了基于模糊PI控制器的整流器仿真模型,并通过仿真实例对此设计方法进行了实验验证。     

智能电气阀门定位器的参数自整定

本文介绍了基于HART协议的二线制智能电气阀门定位器的硬件系统和软件设计,重点介绍了系统的参数自整定。通过采用分段线性化的方法对参数自整定过程进行了改进,使系统能够自动辨识优化控制所需的参数,如最小化定位增量、气体泄漏量等,提高了控制阀定位速度和精度。结合HART2015模块,可选择地实现组态、调试、诊断和数据管理等功能。