基于模糊-PID的汽轮机转速控制系统

船用核动力装置机动性要求较高,采用直流蒸发器的船用核动力装置,多参数问具有较强的耦合关系,各主要控制器之间应能相互协调。汽轮机转速如采用常规的PID调节不能较好地满足控制需求。本文设计了汽轮机转速模糊PID双模控制系统,并对蒸汽压力具有协调控制功能,利用模糊控制的快速动态响应和PID控制的稳态性能,来实现汽轮机转速快速跟踪、稳定控制的要求。仿真试验表明该控制系统响应时间和稳态精度都有明显改善。     

直流调速系统的模糊／PID控制器设计

本文采用模糊/PID控制策略对直流调速系统的转速环进行了设计,根据转速误差的阀值由模糊控制切换到PID控制,给出了模糊控制规则和PID控制器各参数确定的方法,并利用Matlab进行了仿真验证,结果表明模糊/PID控制器具有较好的控制性能。     

基于自适应遗传算法的改进PID参数优化

PID参数设置是决定PID控制性能的关键,为了获取较优的PID控制效果,提出了自适应遗传算法整定和优化PID参数的方法;首先将系统的综合性能控制区分为不同目标的局部性能控制,针对局部目标采用不同的目标函数;之后采用自适应选择、交叉和变异概率对不同控制目标进行PID参数寻优,自适应遗传算法在保持种群多样性的同时能够加快算法收敛;最后通过发动机怠速转速控制应用表明本算法的可行性和有效性:改进的PID控制和遗传算法有效提高了PID参数寻优能力,提高了控制系统的响应能力和稳定性.     

变论域模糊控制的无刷直流电机控制系统

为了改善无刷直流电机(BLDCM)的调速性能,研究了基于变论域思想的自适应模糊PID控制器及其在BLDCM控制系统中的应用,变论域自适应模糊控制对模型无精确要求、速度快、精度高、鲁棒性好、适应性强.详细分析了BLDCM电机模型的建立、控制结构设计、伸缩因子的选择等,给出了具体的控制算法设计,并在Matlab仿真平台下,构建了BLDCM的电流、转速双闭环控制的仿真系统,其中,转速环采用了变论域自适应模糊PID控制器.仿真结果表明,与常规PlD控制和普通模糊PID控制相比,采用变论域自适应模糊PID控制时,转速输出无超调,响应速度快.转矩脉动小,控制精度高,为无刷直流电机在军事、办公设备、家电等需要快速、高精度控制、抗扰能力强的场合的应用提供了一种有效的解决方案.     

开关磁阻电机单神经元自适应PID控制系统

在开关磁阻电机（SRM）调速系统中,转速闭环是必不可少的,传统的转速控制采用PID调节器,但是可靠性不高、参数整定不良、性能欠佳.针对以上问题,本文采用单神经元与PID相结合代替传统的PID调节器,在Matlab/Simulink仿真平台中建立了仿真模型.仿真结果表明,该方法不但结构简单,而且稳定性好,有较强的鲁棒性.     

直流电机控制系统优化问题仿真分析

在直流电机控制优化的研究中,直流电机具有强非线性的特点,使用定参数PID方法的转速控制虽然可以提高直流电机的响应速度,提高其动态性能,但同时会产生超调现象,对转速控制系统的性能难以保证.应用专家系统和专家控制系统的基本知识设计了一个模糊自整定PID控制系统.该系统利用输入误差及变化率建立一组PID实时调整规则.结合所建立的直流电机模型,进行仿真.结果表明,所设计的模糊自整定PID控制器不但进一步提高直流电机的响应速度,同时很好解决了常规PID控制产生的超调问题.     

基于神经网络控制的直流调速系统仿真与分析

在直流电动机性能优化问题的研究中,针对传统PID控制的双闭环直流调速系统参数难以整定、自适应性差等问题,在对系统数学建模的基础上,确定了系统的控制策略,设计了一个BP神经网络的PID控制器.首先确定BP网络的结构,然后计算网络各层的输入和输出,再根据增量式PID控制算法计算控制器的输出,利用BP网络的自学习能力对PID控制器的参数实时在线调整,获得最佳的PID控制参数,从而实现直流电机转速的调节.仿真结果表明,采用神经网络控制的直流电动机调速系统具有良好的动静态性能、抗扰性能和鲁棒性能,说明了控制策略的有效性和先进件.     

模糊PID矢量控制在异步电机调速中的应用

为了提高三相异步电机矢量控制的性能,在传统的转速PID控制器的基础上,建立模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建基于三相异步电动机转速控制的模糊PID系统,分别使用常规PID控制器与模糊PID控制器进行控制,并进行比较。仿真结果表明模糊控制能使系统取得较好的控制性能并具有较强的鲁棒性。     

基于模糊PID控制的电动汽车AMT换挡电机控制研究

为了提高电动汽车2挡AMT换挡执行机构的换挡准确度、减少响应时间,提出了一种新型换挡执行机构,采用无刷直流电机作为动力源,并以滚珠丝杆配合齿轮齿条的传动方式,将换挡电机的转动转化为换挡拨指的摆动,实现挡位切换。针对换挡电机控制问题,基于无刷直流电机的数学模型,提出了电流、转速双闭环的控制策略,并采用模糊PID算法对其转速进行控制。最后,基于换挡电机启动、制动、堵转工况工况,对电机控制系统进行建模仿真,结果表明：与常规PID控制相比,无刷直流电机在采用模糊PID控制时具有更好的动态性能和稳定性能。     

模糊自整定PID的航空发动机转速控制研究

航空发动机具有强非线性和强时变性的特点,使用定参数PID方法的转速控制系统的性能在全飞行包线内难以保证.针对上述问题,提出设计模糊自整定PID控制器,利用输入误差及变化率建立一组PID参数在线调整规则,运用模糊推理方法实时进行参数自整定.结合某型航空发动机核心机非线性实时模型,进行转速串级控制硬件在回路仿真.结果表明,提出的模糊自整定PID控制方法实现了控制器参数在线调整,参数切换扰动小,满足全包线内转速控制的指标要求.     

基于准滑模控制的汽油发电机电子调速器研究

汽油发电机的转速变化的动态性能是影响发电机性能指标的一个重要因素,本文在分析小型汽油发电机数学模型和控制任务的基础上,提出准滑模控制算法,设计滑模控制器,并利用MATLAB工具进行仿真和配机实验,与常规滑模控制相比较。实验结果表明:采用准滑模控制器后,在保证系统的稳定性、动态性能都不变的情况下,大大减小了抖振。证实了该方法的有效性。     

深海自持式智能浮标双闭环模糊PID定深控制

针对深海自持式智能浮标运动模型非线性、强耦合性的特点,提出了一种基于双闭环反馈回路的模糊比例-积分-微分（proportion-integral-derivative,PID）定深控制器.根据浮标的浮力调节机构,分析了浮标的运动过程,建立了非线性运动方程.针对外环深度反馈回路,设计了模糊控制器.基于内环速度反馈回路与模糊控制器,设计了联级模糊PID定深控制器.传统PID定深控制器超调量5.6%,最终在目标深度±30 m范围内震荡,而双闭环模糊PID定深控制器在相同的上升时间内,超调量2.0%,深度误差控制在1.0%以内.存在外界扰动的情况下,通过双闭环模糊PID定深控制器的调节,浮标仍可以稳定在目标深度内.仿真结果表明,所建立的双闭环模糊PID定深控制系统具有良好的控制效果和稳定性.     

基于灰色预测PID球磨机负荷控制

为改善球磨机的负荷PID控制系统,提出了基于灰色预测PID控制的球磨机负荷控制方案。方案融合了灰色预测、常规PID控制这两者的设计思想;并将灰色预测在线应用,用其预测结果代替被控对象测量值进行控制运算。仿真结果表明,与传统的反馈方法相比,使用灰色预测PID控制器可得到更为优良的动态性能,具有鲁棒性好、跟踪快速等优点。     

风电机组变桨距模糊遗传控制算法研究

为提高额定风速以上风力发电机组发电机转速和输出功率的稳定性,基于风电机组的运行特性,建立了风电机组变桨距控制仿真模型;针对遗传算法收敛速度慢的缺点,采用模糊遗传算法对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,基于模糊遗传的控制器不仅提高了遗传算法的收敛速度,且在动态性能及系统稳定性方面均优于遗传算法控制器。     

基于ARM的模糊PID直流电机控制系统

直流电机具有调速范围广、调速性能平稳光滑、启动转矩较大、易于起停车等优点,特别适合用在调速要求比较高的场合。传统 PID 直流调速控制在工况变化情况下需要调整参数,过程复杂且难以自适应,针对这个问题,设计了一个模糊PID直流调速控制系统,首先分析了直流电机工作特性,构建了PID参数调节的模糊规则表,进行了理论分析和仿真;在此基础上,设计实现了一模糊 PID 直流调速控制系统,实现了对直流电机转速的自适应控制与显示。系统包含上位机程序和下位控制器两部分,其中上位机程序采用Visual Basic编写,用于设置PID参数、通信端口、转速显示等;下位控制器采用ARM S3C2440作为核心控制单元,包括IGBT驱动部分、H桥可逆电路、通信电路、电源电路、转速反馈电路等。仿真和实际实验显示该系统不仅提高了自适应性,而且大大提高了调速快速性和准确性。此外,该系统结构模块化,易于推广,可用于实际调速场合和教育培训实验台,具有一定理论价值和实际意义。     

基于CMAC神经网络与PID的并行控制器设计与应用

提出一种基于CMAC神经网络与PID的并行控制器的设计方法,利用传统PID实现反馈控制,保证系统的稳定性,且抑制扰动,利用CMAC神经网络控制器实现前馈控制,确保系统的控制精度和响应速度。该算法直接应用于控制直流电机调速系统,仿真结果表明,与传统数字PID控制算法相比较,该并行控制算法增强了系统的控制精度,提高了系统的响应速度,并且具备较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于PID算法的直流电机PWM调速控制器设计

为提高对直流伺服电机转速的控制精度,将控制器硬件电路设计成闭环控制系统,通过位置传感器采样获取伺服电机转速并反馈给单片机系统,引入基于PID控制的算法对单片机进行编程控制,设计了一款能通过反馈控制自动修正直流电机转速的调速控制器,文中给出了控制器的硬件电路设计方法和系统软件的编程算法。该控制器具有成本低、控制精度高、调速范围宽、响应速度快等特点,通过简单硬件接口就能将其嵌入到的各种小功率直流电机控制产品中加以应用。     

磁悬浮控制敏感陀螺转子偏转通道稳定控制方法

为克服强陀螺效应对高速磁悬浮控制敏感陀螺(MSCSG)转子偏转通道稳定性的影响,提出一种基于分散PID结合滤波交叉反馈的数字控制方案.根据洛伦兹力磁轴承支承的转子偏转系统结构特点,建立了MSCSG转子偏转动力学模型;利用所建立模型分析了两径向偏转自由度间的耦合特性,并提出在PID控制器的基础上,引入滤波交叉反馈来抑制径向偏转通道中的陀螺效应;搭建了以DSP和FPGA为核心的数字控制系统,并采用双线性变换将所提出的控制方法进行数字化实现.采用根轨迹法对所提出控制方法的稳定性进行了分析,通过实验比较了引入滤波交叉反馈控制前后转子偏转通道的稳定性.实验结果表明,分散PID控制条件下MSCSG转子在转速为3200 r/min时失稳,而引入滤波交叉反馈后,转子转速升至5000 r/min后仍可稳定运行.实验结果验证了所提出稳定控制方法对强陀螺效应的抑制作用.     

一种离散型非线性自适应反馈控制器的设计与实现

针对运动控制低速跟踪系统中存在的非线性摩擦力影响的实际问题, 采用结构和参数完全未知的离散时间不确定非线性系统的反馈控制策略, 具体地进行了控制器的设计, 并利用MATLAB环境下的SIMULINK仿真来检验其控制效果, 进而运用到实际的电机控制系统中, 分析其控制性能, 并将其控制效果与PID控制相比较, 最后得出结论.