参数自整定模糊PID在温度控制中的应用

针对工业过程控制中传统PID控制器存在的问题,将参数自整定模糊控制的灵活性、自适应性与传统PID控制器相结合,实现了对PID参数的在线自动整定,以克服控制系统的大滞后、非线性等不利因素的影响,并且将该控制器在温度控制系统中的应用进行了研究。结果表明,参数自整定模糊PID控制能使系统达到满意的控制效果,具有一定的应用推广价值。     

基于快速反射镜的模糊自适应PID控制算法研究

针对机载平台在振动、扰动和快速机动条件下光电系统高精度稳定指向的需求,开展宽频带视轴稳定技术的相关研究,并针对该稳定系统的核心—快速反射镜,提出一种改进型的模糊自适应PID控制算法。该算法在经典PID控制算法基础上,引入模糊设计思想和参数自整定方法,解决了复杂工作环境下控制系统数学模型不易获取、控制参数时变等因素对稳定系统的影响,为保证远距离机载光电载荷的高精度目标定位及目标瞄准提供技术支撑。仿真结果表明,该控制算法相比经典PID控制具有响应速度快、稳态性能好、抗干扰能力强等优点,具有良好的控制效果。     

逆变电源的模糊自适应整定PID控制方案

逆变电源系统结构特殊且具有较强的非线性和参数时变性,尤其在非线性负载下采用常规控制难以获得理想的控制效果。提出一种基于模糊自适应整定PID控制策略的逆变电源控制方案,该方案将模糊控制与PID控制的优势相结合,实时对PID参数进行在线调整。通过Matlab/Simulink对系统进行了仿真和验证,并与常规PID控制结果进行了对比和分析。实验结果表明,模糊自适应整定PID控制很好地实现了控制目的,并且提高了输出波形的质量,控制品质明显优于常规PID控制方法。     

水箱模型辨识及PID参数自整定技术研究

为了达到对液位控制模型进行实时模型参数辨识,并实时计算出较为理想的PID参数对水箱进行实时控制的目的,采用最小二乘算法改进法及基于Ziegler-Nichols整定法的改良公式,进行水箱液位控制实验。得到对水箱液位进行实时控制的结果,其中超调量、控制时让均较为理想。结果证明此方法合理可行,具有对变化模型进行实时辨识的特点,结合动态辨识与基于模型的PID自整定法对非常规模型进行控制。     

基于PID控制的导弹分通道仿真

针对现代导弹飞行过程中传统气动力控制系统通常无法满足导弹的命中精度及实时性要求。在建立导弹分通道动力学方程及舵机模型的基础上,介绍PID分通道控制方法,并对舵机及导弹俯仰、偏航、滚动3个通道进行分通道控制,利用MATLAB／Simulink对其仿真。从对比仿真结果看出,此PID分通道控制方法可减少气动舵导弹的响应时间。并增强控制系统的稳定性。     

模糊PID双闭环直流电机调速系统仿真

针对直流无刷电机精确调速的问题,文中结合经典PID与现代模糊控制理论的优点,采用模糊PID控制对电机调速控制器进行仿真研究。仿真结果表明,在响应性能及抗干扰方面,模糊PID控制器比经典PID控制有着明显的优势。     

基于GPC-PID的制冷系统过热度控制器

针对制冷系统的过热度控制问题,为保证系统动态性能,给出了一种基于广义预测控制滚动优化策略的PID参数自调整算法,设计了GPC-PID控制器.首先根据试验数据,基于最小二乘方法辨识得到过热度与膨胀阀开度间的传递函数模型,随后考虑系统模型的纯滞后环节,基于广义预测控制的性能指标,根据Kuhn-Tucker条件,通过滚动优化策略自动整定PID控制器的参数.最后的仿真结果表明,与传统PID控制器相比,GPC-PID控制器超调小,响应速度快,具有较好的控制效果.     

基于CAN总线的四路舵机控制器的研究

本文设计了一种基于CAN通信总线的新型舵机控制器.该控制器考虑了谐波传动的随速度波动和低阻尼特点,以提高舵机系统控制品质为目标,采用增量式分段PID算法产生PWM信号,对舵机随动系统进行实时精准控制,并通过CAN2.0总线接口实现了微型计算机与CPU之间的实时变量传送,方便了程序的调试.测试结果表明,该控制系统具有抗干扰性能好、控制品质优等特点.     

十字翼布局无人机悬停阶段控制律设计

在建立十字翼布局无人机运动的数学模型的基础上,分析其飞行品质特性.根据该无人机对飞行品质和控制性能的要求,完成十字翼布局无人机在悬停阶段的PID控制律设计;在Matlab Simulink环境下设计了十字翼布局无人机非线性仿真程序,验证所设计的控制律的有效性.仿真结果表明PID控制律能有效的控制十字翼布局无人机悬停阶段的姿态角和高度.     

基于自适应反步跟踪的反馈调整稳定性控制算法

当飞机在大回环飞行中,由于受到空气动力学的扰动较大,需要进行飞行姿态稳定性控制,传统方法采用分段线性化控制方法,在大扰动条件下,飞行过程中各段的控制误差不断方法,导致飞行稳定性不好。提出一种基于自适应反步跟踪的飞行器反馈调整稳定性控制算法。构建大回环飞行中的飞行稳定性控制的参量模型系统,考虑外界干扰的情况下,进行飞行器反馈调整稳定性控制目标函数构建,采用自适应反步跟踪方法拟合控制过程的状态误差响应,实现控制器优化设计。仿真结果表明,采用该算法进行飞行器的稳定性控制,系统误差受到外界扰动的影响较小,控制器的自适应收敛性较高,展示了较好的应用性能。     

基于模糊自适应PID的转台位置控制系统设计

建立了驱动器-电机-减速器和转台的数学模型及其Simulink仿真模型。介绍了模糊自适应PID控制器的设计方法,通过Matlab模糊工具箱实现了模糊PID控制系统的仿真。仿真结果表明用模糊自适应PID控制转台位置伺服系统,具有超调小、响应快、精度高、鲁棒性强等优点。将模糊控制方法与PID控制结合起来,用模糊推理方法进行PID参数的在线自整定,并取得了良好的效果。     

高温氧化扩散炉温控系统设计

针对半导体行业高温氧化扩散炉设备设计、实现了一套炉温控制软硬件系统.硬件系统由多路开关、温度变送器、工控机、信号输入输出板卡组成.在此硬件基础上根据工艺要求设计控温软件的结构与算法,改进了PID参数整定算法,引入了轨迹规划算法,完成了多段炉体的控温、斜变升温、PID参数整定和自动温区分布.实验表明,在此系统控制下,炉体能够迭到高温氧化扩散工艺的需求,并且系统的扩展性、稳定性、精确性等方面得到了提高.此温度控制系统已经应用于工业用高温氧化扩散炉设备.     

一种基于空间光机热模型的自适应PID控制方法

为提高空间相机的控温稳定度以保证成像质量,本文提出一种基于空间光机热模型的自适应比例积分微分（proportional-integral-derivative, PID）控制方法。该控制器的设计从空间光机的热平衡方程出发,能够实时根据光机及与其辐射换热对象的温度修正光机的热模型,继而采用极点配置的方法实时校正PID控制器参数,最终确定本控温周期的加热占空比。本文通过建立抽象的空间光机热模型,分别施加上述自适应PID控制方法与固定参数PID控制方法,对控温效果进行了仿真及实验对比。结果表明,对环境扰动引起的温度波动,该自适应PID控制器始终保持最佳动态响应,控温稳定度优于± 0.1 K,具有更好的控温稳定性和环境适应性。     

无动力弹轨迹平滑处理及实现

介绍了一种改进的PID(Proportional Integral Differential)算法及其该算法在飞行控制技术中的应用;阐述了无动力弹飞行控制技术中平滑弹道的几种基本方法,给出了实现以上算法的设计思路。     

无人机紧密编队协同控制设计与仿真

研究了紧密编队无人机所受气动耦合的影响以及三维环境下的编队控制方法,分析了在气动耦合影响下编队的动力学特性和运动学特性,建立了紧密编队控制的数学模型。根据编队飞行实体试验的工程控制方法,采用经典PID控制设计了紧密编队控制系统。仿真实验表明,设计的控制系统能够较好地实现无人机紧密编队队形形成与保持,并且具有编队形成速度快、编队误差小的优点。     

基于改进粒子群PID的恒温控制系统设计研究

恒温系统是一个具有非线性、大时延、多干扰的复杂系统,传统的PID控制很难使系统快速地达到稳定状态。因此,设计了一种基于边界缓冲墙和适应度函数相结合的粒子群PID控制器。仿真结果表明,较传统的PID控制,本设计的控制系统具有动态响应速度快,超调量小,过渡过程时间短等优点,从而增强了控制系统的稳定性。     

基于量子粒子群算法的PID参数自整定方法

PID控制在工业生产中应用非常广泛.以直流电机模型为被控对象,提出了基于量子粒子群算法的PID参数自动整定方法.应用经典的Ziegler-Nichols方法整定PID参数,被控对象性超调大往往难以满足要求.粒子群算法是通过模拟鸟群觅食过程中的迁徙和群聚行为而提出的一种基于群体智能的全局随机搜索算法.将量子粒子群算法用于优化PID参数,并与Z-N法整定的PID控制器性能进行对比.仿真结果发现,与Z-N法相比,基于粒子群算法优化的PID控制器,系统超调明显减小.除QPSO-PID(ITSE)对应的系统具有较长调节时间外,虽然应用不同优化目标优化后的PID参数不同,控制对象的响应性能却非常相似.     

RBF神经网络在薄膜厚度控制系统中的应用

针对双向拉伸薄膜厚度控制系统中,经典的PID控制器难以达到理想控制效果的问题,设计一个基于RBF神经网络整定的PID控制器。该控制器由RBF网络对系统进行在线辨识,找到最佳控制参数,并将其反馈给PID控制器,从而实现控制器参数的在线调整。仿真结果表明,本控制器具有超调量小,响应速度快和自适应性强等优点,可有效提高双向拉伸薄膜厚度控制系统的性能。     

怠速模糊控制算法的研究

在研究传统PID控制算法在发动机怠速应用的基础上,提出了模糊怠速控制策略。在基于MATLAB/SIMULINK的仿真工具上,设计出了发动机怠速系统,并在此基础上设计出了模糊控制器。仿真过程中,研究了模糊控制算法的对怠速的控制能力,包括发动机启动到真正怠速的响应速度,以及发动机在外部负荷变化情况下的响应能力,随时增加负荷或者是减小负荷,模糊控制器都能做出快速响应。实验表明:模糊控制器的抗干扰能力相对PID有了很大的提高,由于不需要精确地数学模型,发动机具有了较强的自适应能力。     

基于模糊PID控制的直流伺服系统设计与仿真

传统PID控制系统适应于受控对象能够用精确的数学模型表示,对于具有时变、非线性的直流电机伺服系统时其控制性能不理想,针对这个缺点,提出一种模糊PID控制方案,首先分析模糊控制原理及特点,其次通过制定的模糊规则等运算实现PID参数自整定,最后对某型装备直流伺服系统仿真实验,实验结果验证了模糊PID控制方法较传统PID控制方法超调量小、调节时间短、响应速度快,其动态性能得到明显改善.