基于模糊—PID控制技术的工业锅炉智能监控系统设计研究

详细介绍了工业锅炉智能监控系统的设计思路,针对汽包液位控制子系统,重点阐述了模糊—PID控制技术在工业锅炉智能监控系统中应用的基本思路,具体介绍了模糊—PID控制器在工业锅炉智能监控中的应用方法,并通过仿真实验的方式对设计方案进行了验证.经实验研究发现,模糊—PID控制则兼具模糊控制和PID控制的优点,即稳态性能在调节...     

厌氧发酵温度模糊控制系统研究

针对厌氧发酵生产沼气过程中发酵温度具有非线性、大滞后的特点,传统PID控制方法难以对其实现精确控制的问题,设计了一种厌氧发酵温度模糊控制系统。系统由计算机、西门子S7-300 PLC、模糊控制器程序、Pt100温度传感器和执行机构等组成。阐述了温度模糊控制器的设计方法,并与传统PID控制系统进行了性能对比试验。试验结果表明:模糊控制系统可将反应器内发酵物料温度控制在(35±0.4)℃;加入扰动后,系统温度波动小,恢复到稳态时间短。较传统PID控制系统具有控制精度高、动态特性好、抗干扰能力强、鲁棒性好等优点,可实现对厌氧发酵温度的实时监测与精确控制。     

船用柴油机模糊-PID复合调速及快速控制原型研究

设计了船用柴油机模糊-PID复合调速控制器,针对柴油机的不同工况,使模糊控制器和PID控制器通过切换开关进行切换,为了确保切换过程平稳,设计了切换控制器.将控制器下载代码到dSPACE/MicroAutoBox控制器内,利用快速控制原型进行了起动和负荷突变工况的试验验证,并与传统PID控制器快速控制原型结果进行对比.研究结果表明:模糊-PID控制器在动、稳态特性上均取得了较好的控制效果.     

基于粒子群优化的锅炉汽包水位模糊PID控制

结合粒子群优化算法、模糊控制和PID参数自整定方法,设计一种新型自适应模糊PID控制器。采用粒子群优化算法离线优化PID控制器参数,再利用模糊控制器在线对PID参数进行整定。Simulink-~件模型仿真对比表明：控制方法具有调节精度高、     

单元机组协调控制系统模糊自适应控制研究

单元机组协调控制系统的负荷控制对象存在耦合性和时变性,常规PID控制方案在负荷大范围变化时控制效果变差.为了提高协调控制系统的调节性能,采用了一种模糊自适应控制方案.基于300MW直流锅炉单元机组不同工况下采集的数据,建立了机组在210MW和270MW工况下的负荷控制对象动态数学模型,并进行了动态特性分析;基于常规PID协调控制方案,设计了一种模糊自适应PID控制器,可以自动调整控制器参数以适应工况的变化.锅炉控制器和汽轮机控制器均采用模糊自适应PID控制器.仿真结果表明,单元机组协调控制系统模糊自适应控制与常规PID控制相比,超调量降低,调节时间缩短,抗干扰能力和负荷适应能力增强.     

基于模型的发动机空燃比控制策略研究与仿真

空燃比的精确控制是现代车用汽油机控制最为关键的技术。发动机平均值模型由于其模型简单、计算时间短、使用方便,且能满足控制设计的要求而被广泛应用。基于模型的空燃比控制技术是当前国内外研究的热点。在建立某型汽油发动机空燃比平均值数学模型的基础上设计了稳态工况下模糊自适应PID控制器,并与传统的PID控制器空燃比控制效果进行了对比。设计了瞬态工况下燃油前馈补偿控制器并进行仿真。仿真结果表明在稳态工况下模糊自适应PID控制策略不仅能够满足实际控制需要,而且比传统的PID控制策略控制效果更好。前馈补偿控制策略能满足瞬态工况下空燃比的控制要求。     

低温余热发电系统蒸发器的过热度控制

根据低温余热发电系统的特点,过热度的大小直接影响蒸发器的换热效率,分析得出可通过控制离心泵电机转速控制蒸发器过热度,以保证蒸发器换热效率。根据分析建立了基于离心泵和工质的模型,并设计了模糊PID控制器进行控制,进行了仿真,仿真结果表明,模糊PID控制器具有响应速度快,超调量小,振荡次数少,过渡过程时间短,稳定性和鲁棒性好等优点。在模糊PID控制器的作用下,低温余热发电系统运行更加平稳。     

柴油机模糊-PID控制器的设计与验证

针对实际应用中的PID控制策略,存在着自身的稳定性和快速性矛盾,以及柴油机的非线性、时变、时延等特点。本文基于PID控制和模糊控制理论,结合专家丰富经验,通过变量模糊化、模糊推理、模糊规则制定、解模糊判决等,设计了一种新型的模糊自校正PID控制器。试验结果显示．设计的模糊自校正PID控制器对柴油机在不同运行条件下的工况,有着很好的适应性,能够很好地满足柴油机运行指标的要求。     

新型模糊自整定PID控制器的温度控制

设计了一种基于模糊推理进行参数自整定的PID控制器。在模糊控制部分加入了一个新的参数ki,即积分参数,起到了加快达到期望值的速度和保持控制的稳定性的作用。将该模糊自整定PID控制器应用于电阻炉的温度控制,结果表明,该控制器具有良好的稳态精度以及控制速度快、适应性强的特点。通过与常规PID控制器进行比较,证明了该方法的有效性和优越性。     

模糊内模控制在电解水制氢温度控制中的应用

[目的]为了改善传统比例-积分-微分（Proportion Integration Differentiation,PID）控制器对电解水制氢温度控制中过度依赖被控对象数学模型的问题,对模糊内模控制在电解水制氢温度控制中的应用进行了研究,并给出了模糊内模控制器的设计过程。[方法]首先分析了温度在电解水制氢过程中的重要性,列举了部分电解水制氢中常用的温度控制策略及优缺点;随后介绍了内模控制理论和模糊理论,并结合两种理论给出了模糊内模温度控制器的设计方法,用于实现电解水制氢温度的精确控制;最后进行了仿真验证实验。[结果]结果表明：采用的模糊内模控制方法相较于PID控制方法,在响应速度、抗干扰性和鲁棒性都有更好的控制品质,解决了传统PID控制器算法过度依赖被控对象数学模型的问题。[结论]文章所采用的控制算法正确并有效,可实际应用到电解水制氢的温度控制中。     

一种基于T-S模型的模糊PID控制器的设计及应用研究

基于Tзkзgi和Sugeno的模糊控制模型，设计了一种基于T-S模型的模糊PID控制器，这种设计方法可以充分借鉴常规PID控制器参数调整的各种成熟经验，使模糊控制规则的制定和参数的调整更简单易行，且物理意义明确。通过对电加热炉的仿真和实时控制表明，该控制器有着很强的适应性和鲁棒性，改善了系统的动静态性能。     

一种设计模糊-PID复合控制器的新方法及其在电厂控制中的应用

为提高大型火电机组过热蒸汽温度串级控制的性能，提出了一种新型模糊-PID复合控制器的设计方法。该方法可实现在偏离工作点较远的区域模糊控制中起主要控制作用，在工作点附近则主要实施PID控制，实现了两种控制的优势互补，同时还为模糊控制器提供了一种系统化设计方法。实际工业应用结果表明：采用该方法设计的过热蒸汽温度串级控制系统比常规方法设计的系统具有更强的适应能力和良好的控制品质。图9表1参6     

锅炉汽包水位模糊免疫PID的应用研究

针对工业锅炉控制系统的特点,采用将常规PID控制与模糊免疫PID控制相结合的控制策略,在常规PID调节器的基础上,采用模糊免疫PID控制对PID参数进行自校正.对锅炉汽包水位的实验仿真,表明了这种模糊免疫PID控制器可明显提高系统的性能.     

基于模糊PID的风电系统转速控制仿真研究

由于风速具有随机性、不确定性、变化范围大等特点,风力发电机转速若采用传统PID控制,仅一组固定的参数难以在不同风速下均有好的控制效果。分析了风力发电系统各参数之间的关系,结合PID控制和模糊控制各自的特点,设计了模糊自适应PID控制器。在额定风速以下,该控制器用于改变发电机定子电压,从而改变发电机反力矩,调节转速,使得输出功率快速跟随风速变化。MATLAB/Simulink仿真结果证实其稳定性、动态速度响应均优于传统的PID控制,取得了较为理想的控制效果。     

Fuzzy control of hydrogen pressure in fuel cell system

Precise control of hydrogen pressure is crucial for the performance and durability of fuel cell systems. With the widely used common-rail injection system, traditional PID controller still dominates. For a long time, the hydrogen pressure fluctuates acutely when hydrogen purge valve switches or load sharply changes with using PID controller. In recent studies, several new control strategies are presented. However, mostly of them are theoretical and experimental. In this study, an improved common-rail injection system, hydrogen injector/ejector assembly is introduced. Based on a real fuel cell system, a Mamdani fuzzy controller is designed to regulate the hydrogen pressure. The algorithm of fuzzy controller is explained in detail. A comparative study is carried out between fuzzy controller and PID controller. According to the results, the stability of hydrogen pressure with using fuzzy controller is better than using PID controller. This research could be useful for the control of fuel cell system.     

基于神经网络Fuzzy-PID控制器的温控系统

设计了一种基于模糊推理进行参数自整定的PID控制器,构造了一个3层BP神经网络来学习模糊控制规则完成模糊控制的模糊推理.将该控制器应用于电阻炉的温度控制,并与普通模糊自整定PID控制器进行比较,表明该方法提高了对非线性、时滞系统的控制效果.     

压力容器退火炉温度模糊自整定PID控制器的研究

针对压力容器退火炉这一典型的惯性、纯滞后、时变非线性控制系统的特点,在分析了模糊控制与PID控制优缺点的基础上,提出了模糊自整定PID控制方案。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器与PID控制器相比,具有较好的动态特性和稳态性能以及更强的适应能力。能够满足现代热处理工艺退火炉温度控制要求。现场试验结果与仿真结果基本吻合,证明了这种控制方案的的正确性和有效性。     

时滞分数阶直驱风力发电机模糊混沌控制

为研究含有状态时滞的分数阶直驱风电系统（D-PMSG）混沌控制问题,提出模糊记忆状态反馈控制策略。首先,利用T-S模糊理论和分数阶微积分理论建立D-PMSG时滞系统模糊混沌模型;其次,基于并行分布补偿（PDC）控制技术,设计出模糊记忆状态反馈控制器;然后,利用Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分性质,基于Schur补引理,以线性矩阵不等式（LMI）形式给出系统渐近稳定的充分条件;最后,利用Oustaloup滤波器逼近分数阶微积分算子,搭建仿真模型,验证该系统模型的正确性及控制方案的有效性,与无记忆状态反馈控制器相比,模糊记忆状态反馈控制器具有更好的控制性能和鲁棒性能。     

模糊控制在锅炉给水控制系统中的应用

针对汽包锅炉给水过程的特点,介绍一种模糊自调整PID控制方法,通过控制给水阀的开度来调节给水流量,采用模糊自调整PID控制实现流量的闭环控制。针对普通PID的特点,对模糊自调整PID控制进行对比探讨,采用的仿真工具为MATLAB/SIMULIK软件及模糊工具箱,结果表明,与常规PID控制器相比,模糊自适应PID控制具有更小的超调量、更快的动态响应、良好的稳定性及更强的抗干扰特性,取得优于传统PID控制的效果。