一类非最小相位系统的智能控制

针对具有右半复平面零点的非最小相位系统,设计了一种模糊PID控制器,并且用伪并行遗传算法对其参数进行寻优.仿真结果表明,本文设计的基于遗传算法的模糊PID控制器对于具有右半复平面零点非最小相位系统具有很好的跟踪性,能够同时减小负调、超调,缩短上升时间.     

基于Smith的非最小相位对象PID控制器设计

针对具有非最小相位时滞的过程,基于Smith预估控制思想,提出一种改进控制方案,对右半平面零点和纯滞后同时进行补偿,使闭环特征方程中不含右半平面零点,从而简化控制器设计。根据期望闭环传函,解析得出PID控制器形式,综合负调、响应时间、ISE以及鲁棒性要求整定控制器参数,针对Smith控制抗扰性较差提出了抗扰性设计。仿真结果表明,该方案对于具有非最小相位时滞的对象有较好的控制效果,并且在模型失配和有干扰输入的情况下,有较好的鲁棒性和抗扰性。     

基于粒子群算法的PID控制器参数自整定

根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点,提出一种对PID控制器参数和非最小相位系统的两阶段PI／PD控制器参数进行自整定的计算框架．仿真结果表明了所提出算法的有效性和所设计控制器的优越性．     

输出重定义方法设计垂直/短距起降飞机高度控制器

垂直/短距起降飞机是一类典型的非最小相位系统.系统的负调特性使得飞机高度响应比较缓慢,并且会在初始阶段响应为负,从而出现不期望的掉高现象.针对该问题,本文设计了新的最小相位输出预估控制器,通过调节近似输出零点的方法提高系统的动态响应;对于负调部分,采用两步参数整定的方法设计PID控制器,达到抑制负调的作用.最后,对飞机的高度俯仰控制进行了仿真验证,结果表明设计的控制器对飞机高度初始负调具有明显的抑制作用,并且缩短了回复上升所需的时间.     

基于改进粒子群算法的PID参数优化与仿真

提出了一种基于改进的粒子群优化（PSO）算法的PID控制器参数整定方法。该方法采用了PSO的惯性权值自适应调整机制和粒子种群的动态更新策略,用以加速优化算法的收敛和维持群体的多样性。与常规的PSO算法相比,该方法简单易行,更容易找到全局最优解,优化效率和性能明显提高。将该算法应用非最小相位、一阶滞后等系统的PID控制器参数的优化,能够使控制系统获得较好的动态特性和很强的鲁棒性。仿真实验表明了所提出算法的有效性和优越性。     

基于非线性PID的非最小相位系统控制

提出一种新型非线性PID控制器简单结构,利用非线性PID控制器的非线性特性,抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调问题,克服非最小相位系统的超调、负调和调整时间之间的矛盾.数值仿真结果表明,由非线性PID控制器构成的非最小相位系统具有良好的动静态性能、高的控制精度和较强的鲁棒性.数值结果说明方法有效,算法简单,易于实时实现.     

基于非线性PID的非最小相位系统控制

提出一种新型非线性PID控制器简单结构，利用非线性PID控制器的非线性特性，抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调问题，克服非最小相位系统的超凋、负调和调整时间之间的矛盾。数值仿真结果表明，由非线性PID控制器构成的非最小相位系统具有良好的动静态性能、高的控制精度和较强的鲁棒性。数值结果说明方法有效，算法简单，易于实时实现。     

基于智能自动化复合PID控制技术的研究

针对具有时滞一阶非最小相位系统的被控对象,提出了一种基于智能复合PID控制方法,推导出复合PID控制器控制参数的整定方法.考虑到被控对象的不确定性、慢时变等特点,以神经网络元构造基于智能自动化复合PID控制器,解决了基于智能自动化复合PID控制参数在线调整的问题,使复合PID控制器适用范围更广泛.对闭环控制系统模拟结果表明,该系统控制参数整定方法简单,具有非常好的控制效果.     

基于IMC-PID控制的风机叶片颤振控制研究

针对风机叶片在颤振情况下严重影响风机的运行安全和发电效率的问题,设计了一种基于内模PID控制(IMC-PID)的振动控制方法,仅需调节较少控制器参数,就能有效地抑制叶片颤振并获得良好的闭环动态特性.首先使用递推最小二乘法对高阶对象模型进行降阶,然后利用IMC-PID方法设计控制器.仿真结果表明:在风机叶片颤振控制中,IMC-PID控制器与传统PID控制器相比,控制器整定参数少,且具有更好的动态特性和鲁棒性.     

特殊工业对象的PID控制系统仿真研究

延迟系统、高阶系统、非最小相位系统和非线性系统是比较特殊的工业对象。介绍了对前三种对象所采用的PID前馈控制方案,并由大量的实验数据总结出控制器整定经验公式,仿真实验表明这种方案能达到较满意的控制效果;另外还介绍了对非线性对象所采用的多PID控制方案,仿真实验表明这种方案优于单个PID控制。     

一种整数阶系统的分数阶(PID)~γ控制方法

针对常见的1阶、2阶和1阶加积分系统,提出了一种分数阶(fractional order,FO)控制器设计方法.基于内模控制(internal model control,IMC)原理,采用分数阶滤波器推导出了一种分数阶(PID)γ控制器,该控制器仅包含两个可调整参数,有效降低了分数阶控制器整定的难度,并基于系统相位裕量φm和截止频率ωc,实现了分数阶(PID)γ控制器的参数整定.仿真结果表明,所提出的方法不但设计简单,参数整定方便,而且可使系统获得良好的设定值跟踪特性和干扰抑制特性,以及克服系统参数摄动的鲁棒性.     

基于Bode''''s integrals的PID控制器的设计及其仿真

该文为一类稳定的最小相位控制对象提出一种新的PID控制器的参数整定方法。它是基于Bode’s integrals可以给出最小相位稳定系统的幅值与相位的关系，从而运用bode’s integrals近似表示控制对象G（jw）的幅值和相位的微分，然后将该简化结果用于PID控制器的设计中，从而得到新的控制器参数整定方法。该文中PID控制器的设计要求是，调整控制对象的Nyquist曲线在给定频率处的斜率，以提高闭环系统性能。最后，通过在matlab中对一类稳定的最小相位系统的计算机仿真例子比较，可以显示出该方法的优越性。     

基于GLBest-PSO算法的CSTR系统鲁棒PID控制

连续搅拌反应釜(CSTR)系统是一类具有多变量、强非线性和多工作点的复杂工业过程,对外界扰动及内部参数变化较为敏感。针对常规PID控制器参数整定困难,难以取得满意效果,本文提出了一种基于改进粒子群优化算法的CSTR系统鲁棒PID控制方法。通过对优化目标的分析,将鲁棒PID控制器的参数整定问题转化成一个求解最大-最小问题,在对粒子群优化算法进行改进的基础上,引入合作进化思想对该最大-最小问题进行求解,获得了基于优化性能指标最优的鲁棒PID控制器参数。针对实例的仿真结果表明,利用此方法整定得到的鲁棒PID控制器具有良好的鲁棒性,性能指标优于其它方法得到的鲁棒PID控制器,当过程对象操作范围发生大的变化时,利用本文方法设计得到的鲁棒PID控制器能获得满意的结果。     

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。     

一种解析的模糊PI自整定方法

针对模糊PID控制器缺乏系统的整定方法的问题,提出了一种解析的基于增益裕度和相位裕度的模糊PI控制器的参数自整定方法。首先推导出模糊PI控制器的解析模型,该解析模型包括线性控制器和非线性补偿控制器2个部分。参数整定时,将非线性补偿控制器看作过程的扰动,由线性控制器和被控对象的一阶纯时滞模型,基于系统的增益裕度和相位裕度,导出模糊PI控制器的参数。仿真结果表明,对于时变高阶系统,和传统的PI控制器相比,模糊PI控制器具有鲁棒性强,超调小,调整时间短等优点。     

非最小相位系统控制器的优化设计

抑制非最小相位系统的右半平面零点所造成的负调至今仍是个开放问题.以同时抑制非最小相位系统的超调、负调和调整时间为目的,合理融合遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的可控性概率突跳,提出了设计一类PID控制器的混合优化策略.基于典型系统的数值仿真验证了混合策略的有效性和对系统的适应性,以及所设计控制器的优越性.     

变参数PID控制器

在分析PID控制基本原理的基础上,提出了一种改进的PID控制器——变参数PID控制器 ．该控制器根据控制偏差的大小通过非线性函数在线改变PID三个控制参数的大小,以获得 满意的控制性能．本文给出了该控制器的三种结构,将这三种结构与常规PID控制器进行了 对比仿真实验,结果表明这三种结构的性能均优于后者．本文还就该控制器的抗干扰性能、 鲁棒性能、对非最小相位系统的适用性进行了仿真．仿真结果表明,该控制器性能良好．     

永磁交流伺服系统PID最优化参数整定

为了构成高性能的永磁交流伺服系统速度环,实现高速变化下的速度跟随,引入微分环节,应用相位裕度的PID最优化参数整定方法整定控制器参数,建立了永磁交流伺服电机速度环数学模型,与工程常用PI控制器系统性能进行比较分析。仿真结果表明,系统的动态特性与稳态误差均可取得更好效果,并能达到速度高速跟随。另外,与传统几何推导PM法相比,根据相位裕度概念推导出参数整定公式,并为约束应用两次寻优的方法整定PID系统参数。     

PID控制器改进方法研究

分析了常规PID(比例—积分—微分)控制特点,针对其在非线性控制中存在的问题,基于参数自整定和控制器误差组合方式,分别设计了参数自整定模糊PID控制器、参数自整定RBF神经网络PID控制器和非线性自抗扰PD控制器.并进行了实验验证,实验结果表明,从参数自整定和控制器误差组合角度出发,所采用的控制策略可使非线性系统具有较好的动态特性、鲁棒性和自适应能力.     

大滞后系统的专家-模糊PID控制器设计

在工业过程中,大滞后系统的时滞、非线性情况严重,常规PID控制往往难以获得理想的控制效果.针对上述情况,设计了一种基于专家经验的模糊与PID并联复合型控制器,能够在PID控制的基础上改善系统的控制品质.介绍了带有可调因子的模糊控制算法,给出了模糊控制器相关参数的整定方法.根据专家经验制定了模糊控制与PID控制的加权系数的整定规则.对具有大迟延、大滞后特性的循环流化床的燃料量与床温模型进行了仿真研究.仿真结果表明:在大滞后系统的控制中,所设计的专家模糊PID控制器能够很大程度的改善系统的动态动性,且具有较好的鲁棒性.