过程控制PID参数的自动整定

文章提出了一种自动整定PID参数的方法,可以广泛用于生产过程的最优控制,其特点是选用较少的特征值在线测算PID参数。文中首先利用数学模型描述了最常见的过程控制对象,进而通过分析控制算法得出PID参数的自整定步骤。通过计算机仿真和电子模拟实验,证明该方法能够取得比较满意的自整定效果。     

一种网络型控制系统PID参数整定方法

PID控制技术领域中的主要问题是PID参数的自整定方法,即基于模型的自整定方法和基于规则自整定方法。提出一种网络型控制系统PID参数的整定方法,即利用上位机(PC)的强大运算处理能力,配合SOC型单片机来进行实时控制,完成较复杂的参数整定算法,实现PID参数的自整定,从而提高控制系统的性能指标。     

电动车用无刷直流电机模糊自整定控制器设计

本文在分析无刷直流电机数学模型基础上,设计了一种以PIC单片机为控制核心的电动自行车用无刷直流电机控制系统,给出了控制系统主要硬件电路设计和核心算法设计。本文针对传统PID控制的不足,结合模糊控制与PID控制,利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定。对算法在Matlab环境下仿真,并对采用传统PID控制及模糊自整定参数PID控制的无刷直流电机控制系统进行了实验分析和比较。     

基于交替联合迭代的关节电机滑模控制参数整定方法

机器人关节电机的控制器参数整定是实现系统良好控制性能的前提。提出了一种基于交替联合迭代的关节电机滑模控制器参数整定方法。设计了永磁同步关节电机的电磁参数,并设计了PID电流环控制器和滑模速度环控制器结合的滑模-PID控制器。利用工程整定方法初步整定滑模速度环控制器的参数;增设冗余PID速度环控制器,对其参数进行整定,以冗余PID速度环控制器和滑模速度环控制器作用于系统时的输出转速为迭代变量,交替选择速度环控制器参数进行联合迭代,完成滑模速度环控制器参数的整定。利用MATLAB/Simulink软件对系统进行仿真,证明方法具有较高的整定效率,可使关节电机控制系统获得良好的控制性能。     

基于遗传算法的偏磁式消弧线圈控制系统PID参数优化整定

通过对偏磁式消弧线圈控制机理的分析,建立了偏磁式消弧线圈控制系统的数学模型。对于PID参数整定,首先应用齐格勒–尼克尔斯经验法则进行初步整定,再应用遗传算法进行优化整定。仿真结果表明,遗传算法用于偏磁式消弧线圈控制系统PID参数优化整定具有良好的效果。     

基于参数模糊自整定的PID控制器

为满足在不同偏差e和偏差变化率ec对PID参数自整定的要求,利用模糊控制规则在线对PID参数进行修改,构成了参数模糊自整定PID控制器。     

基于遗传算法实现单相串励电动机闭环调速

采用遗传算法进行PID参数整定,研究了一台食物搅拌机用单相串励电动机的起动和调速过程。首先利用MATLAB/Simulink软件建立了单相串励电机的数学模型。然后通过S-function将PID调速模块化,给出了通过定时器的控制产生符合要求的可控硅脉冲波形的方法。最后对用遗传算法整定的PID参数进行了闭环调速仿真,得到了从起动到变速的良好调速效果,并与实际电机运行参数进行比较,不仅验证了遗传算法的高效性,而且提高了系统的稳定性。     

智能自整定水轮机调速器PID参数

叙述了离散水轮机调节系统PID参数的预整定算法。设计了一个模糊自整定PID控制器,对水轮发电机组进行控制,利用模糊推理方式来实现PID参数的在线调整,实现参数的优化。仿真结果表明,模糊自整定PID的控制效果优于常规PID控制。     

基于模拟退火算法的PID参数优化设计

PID参数整定与优化一直是控制领域的重要问题,合适的PID参数可以使系统有很好的控制效果。自Ziegler和Nichols提出了PID参数整定方法起,有许多的算法已经用于PID参数的整定优化。模拟退火算法(SA)具有渐进收敛性,而且是一种以概率1收敛于全局最优解全局优化算法。本文针对模拟退火算法,利用MATLAB对PID参数进行优化设计,该方法可使整个寻优过程简洁,精确度高,提高了计算效率。     

感应炉温度模糊PID控制系统的研究

感应炉要求有较精确的温度控制,但由于感应炉有非线性、时变和纯滞后等复杂特性,很难建立其精确的数学模型,经典和现代控制方法不能达到好的控制效果。采用模糊自整定PID(比例-积分-微分)方法研究感应炉温度问题,实现PID参数在线自整定并在感应淬火炉上进行了仿真分析。结果表明,模糊自整定PID控制效果好,并且有较好的适应性和鲁棒性。     

DC/DC变换器数字控制方法研究

传统PID控制方案在变换器的数字控制中仍发挥重要的作用,但先进的控制算法与传统控制相结合将是日后数字控制的主流。以DC/DC变换器为控制对象,在常规PID控制的基础上分析了改进型PID控制方法,如积分分离PID、不完全微分PID。另外针对参数自适应PID控制方法进行了研究,分别比较了不同的控制方法在相同和不同条件下的控制性能。实验结果证明,基于数字控制的先进控制方法使得变换器具有更好的动态性能。     

PID参数变化对电解槽温度及制氢控制系统的影响

介绍电解槽温度调节的逻辑控制原理和工作原理,通过分析PID参数变化对电解槽温度的影响和电解槽温度对制氢控制系统的影响,可知PID参数的正确设置可使电解槽温度控制在合理范围内,保证制氢控制系统安全稳定运行。     

一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器

提出了一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器，其来源于对三角波比较控制方法的深入分析，从而为常用PI控制器的参数整定提供了比较严谨的理论公式，使参数整定变得快捷。由于准PID控制器自身已具备比较优越的性能，因此可为中低档逆变器直接采用，或用作高精度智能PID控制逆变器的初始状态，以保证系统启动的稳定性和安全性，并且使智能控制算法能更好地发挥其优势。准PID控制器的提出同时也说明了单相PWM逆变器不适宜使用严格的PID控制器的原因。     

BUCK型开关变换器最优PID控制器设计

针对开关电源的复杂性和时变性,传统PID控制器整定方法无法很好满足其控制性能要求的问题,提出一种面向性能指标的最优PID控制器参数整定方法。基于DP算法,计算保证闭环系统稳定的PID控制器参数范围;利用具有全局寻优能力的遗传算法,按照ITAE性能指标在该范围内进行参数寻优。以BUCK变换器为利的仿真研究表明,该方法在指定的性能指标上取得了满意的控制效果,在负载发生摄动时,较传统PID控制器,具有较好的鲁棒性,且计算相对简单、实用性强,可推广到非线性PID控制器的参数整定和相关工程实践中。     

基于遗传算法与模糊PID复合控制的电机调速研究

为了加强永磁同步电机调速系统的智能控制,提出了一种基于遗传算法与模糊PID智能控制的永磁同步电机调速控制策略。首先建立永磁同步电机的基本模型,利用遗传算法对模糊PID控制器进行改进,优化其参数选择和提高控制效率,并搭建Simulink仿真模型和实验验证模型。其结果得到:利用遗传算法能够迅速得到模糊PID控制器的最佳匹配初始参数,且在电机启动阶段和突加干扰阶段,遗传改进模糊PID控制系统相比于传统的PID控制系统其转速、转矩以及三相电流输出均表现出更加稳定以及波动更小。系统出现干扰后,在该组合智能控制作用下系统在极短时间内恢复稳定,其动态响应速度显著快于传统PID控制方法。结果表明该基于遗传算法与模糊PID控制系统能够对永磁同步调速系统进行有效控制,进而使系统具有较优异的启动特性和动态稳定。     

一种新型鲁棒PID控制器参数整定方法

针对复杂工业过程中存在的一类模型不确定问题,提出了一种新的鲁棒比例积分微分(PID)控制器参数整定方法。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小-最大优化问题,并引入合作进化粒子群优化算法对该最小-最大优化问题进行求解。针对实例的仿真结果表明,利用该方法整定得到的鲁棒PID控制器具有良好的鲁棒性,提高了性能指标,当过程对象操作范围发生大的变化时,该控制器能获得满意的结果。     

基于遗传算法PID参数寻优的电加热炉温度控制系统

针对工业过程中常见的一阶大滞后对象的PID参数整定问题,提出自适应遗传算法对PID控制进行参数寻优。应用自适应遗传算法对电加热炉温度控制器参数进行优化,并将结果与常规的PID控制方法进行比较,仿真与实际结果表明,当被控对象存在较大纯滞后特性时,采用本方法优化PID控制器参数可获得比较满意的调节效果。     

神经网络在直流调速中应用

介绍了传统PID控制器在直流调速中的应用,其控制参数难以精确整定,故其控制精度难以保证,提出基于BP神经网络的PID控制方法,将其应用在直流调速系统中,仿真研究结果表明,该方法较传统PID有更好的控制效果。     

基于遗传算法的水轮机调节系统最优参数整定

目前水轮机调节系统PID参数整定一般都是根据经验公式或现场反复试验获取,它往往不易获得最佳参数。文中应用遗传算法整定水轮机调节系统最优调节参数,避免了采用单纯形法容易陷入局部极小值的缺陷,且没有连续性和可微的限制,算法简单,同时,获得的调节参数优于根据传统公式整定的调节参数,性能指标良好,具有广泛的推广使用价值。