基于改进量子遗传算法的超声电机模糊PID控制

针对超声电机非线性、时变性的特点,设计了模糊自整定PID控制器,并利用量子遗传算法对模糊自整定PID控制器参数进行优化,以提高系统的动态性能和适应性.针对传统量子遗传算法的不足,对编码方式、种群初始化、量子旋转门、量子变异以及增加量子灾变5个方面进行改进.仿真结果表明:改进量子遗传算法改善了传统量子遗传算法容易产生种群...     

一种改进式遗传算法优化分数阶PID控制器

为提高伺服控制系统的精度及响应速度.基于改进Oustaloup近似,采用改进式遗传算法对控制参数进行整定,提出了一种基于改进式遗传算法优化的分数阶PID控制器.在控制器的参数编码、适应度函数设计和进化机制选择上,引入竞争因子和优劣空间,选用自适应调节交叉概率和变异概率的方式,加快了优良子群的遗传进化,消除了传统遗传算法早熟和收敛性差等缺陷.将优化的整定结果应用到伺服系统模型中.通过时域性能仿真分析,结果表明:提出的改进式遗传算法分数阶控制器与传统PID控制器相比,具有更低的超调、更快的响应速度和更小的稳态误差,控制系统的动、静态性能显著优化,系统鲁棒性增强.     

四辊板带轧机厚度的模糊自整定PID控制

针对轧机液压AGC控制系统中难以解决的时滞、非线性等问题,提出把模糊控制器与传统PID控制器相结合,组成一种具有自学习、自调整功能的新型智能模糊自整定PID控制器.模糊自整定PID控制器具有在线实时动态整定PID控制器参数的功能.通过对Matlab仿真实验结果的对比表明:采用新型智能模糊自整定PID控制器比传统PID控制器具有达到稳态时间短、稳态性能好等优点,能更好地满足控制系统对精度的要求.     

基于模糊自整定PID的直升机飞行控制律设计

在经典PID控制律基础上,引入模糊控制的概念设计模糊自整定PID控制律改进无人直升机姿态回路控制器,实现了PID控制器的参数在线自整定,并改善了控制器性能.通过Matlab对闭环系统进行算法仿真,表明模糊自整定PID控制器能够发挥优于传统PID控制器的控制性能.最后对所设计的控制器进行半物理仿真验证,通过对比典型输入指令下经典PID和模糊自整定PID两种控制器的控制效果,验证了模糊自整定PID对系统性能的优化.     

基于GAOT的PID控制器参数整定研究

遗传算法是一种具有极高鲁棒性和广泛适用性的全局优化方法,遗传算法优化工具箱(GAOT)为遗传算法的推广和应用提供了良好的工具,它采用模块化设计,包含了常用的遗传算子.针对传统PID参数整定的一些局限性,利用遗传算法优化工具箱对PID控制器参数进行整定.分析了遗传算法的应用步骤、GAOT的基本用法和GAOT与控制器参数整定的接口方法,利用仿真试验将该方法与Ziegler-Nichols法和工程品质最佳法进行比较.仿真结果表明:该方法几乎无超调,且过渡时间最短,可明显提高系统性能.     

基于改进的PSO算法的PID控制在VAV空调系统末端的应用

目的 研究变风量空调系统温度-风量PID控制器的整定方法,利用改进粒子群算法的特点设计一种稳定、高效的自适应控制器.方法 以PSO-CF(带收缩因子的PSO)PID控制方法的整定结果作为参考,在PSO-CF算法中用一个差分向量扰乱粒子的认知能力,再根据粒子群的演化规则自动完成最优控制.结果 采用DPSO-CF(扰乱认知能力的带收缩因子的粒子群)PID自适应控制器时,系统的调节时间约为PSO-CF粒子群PID控制方法的30%,超调量减少了约75%.当系统加入扰动时,相比带收缩因子的PSO,扰乱认知能力的带收缩因子的粒子群PID自适应控制器的调节时间少,超调量小,系统控制品质得到了较大的改善.结论 改进的算法不仅具有良好的鲁棒性,而且还有良好的收敛性.采用上述自适应控制器后,整个系统体现了良好的动态性能及较强的鲁棒性.     

基于遗传算法的PID参数整定

提出了一种基于遗传算法的PID控制器参数优化设计方法．通过仿真研究和加热炉实验表明遗传算法应用于PID参数整定可提高系统的稳定性和动态特性，与传统的整定方法相比明显地改善了整定的速度和准确度。     

基于MATLAB的模糊参数自整定PID控制器的仿真研究

介绍了用模糊推理的原则进行PID参数的整定方法,并利用MATLAB语言编程与SIMULINK仿真相结合的方法,实现了模糊自整定PID控制器与常规PID控制器的仿真与比较。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器改善了系统的动态性能,具有更强的实用性。     

基于改进粒子群算法的PID控制器参数整定优化

针对经典粒子群算法应用在PID控制器参数上整定的方法效果往往不佳的问题上,提出了一种改进粒子群算法的PID控制器参数整定优化设计,在粒子群的基础上加入遗传算法中的交叉算子,并将粒子群中的惯性权重因子改成动态参数,应用到PID控制器,使参数的自适应整定问题也获得了改进,快速性和稳定性也都优于经典粒子群算法的PID控制器．借助Matlab获得仿真系统的响应曲线图,根据对比得出系统性能的指标改进情况．     

基于模糊自整定PID的退火炉脉冲燃烧控制方法

目的 针对退火炉所具有的大惯性和纯滞后的这种非线性对象,采用脉冲燃烧控制方法 ,设计模糊自整定PID控制器,以提高控制性能.方法 在分析退火炉脉冲燃烧控制系统的基础上,利用模糊规则对PID参数进行在线的自动整定,提出了一种基于模糊PID的退火炉脉冲燃烧控制系统.结果 给出了模糊PID控制系统的结构框图以及工作原理阐述,实现了对退火炉的温度控制,并进行了控制系统仿真对比曲线分析.结论 从仿真曲线上可以看出,该控制器能使退火炉的温度控制过程很快达到稳态,具有较好的快速性和稳定性,产生的超调量较小.具有较好的动态和稳态性能.     

模糊PID控制器在中药提取温控系统中的应用

针对中药提取过程中温度控制的重要和困难,通过将模糊控制与PID控制结合成模糊PID控制来改进传统的温度控制系统.利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,使多功能反应罐内的温度迅速而准确地达到预定温度.利用Matlab模糊控制工具箱的Simulink对其进行了仿真,结果表明自整定模糊PID控制器在罐内温度控制中具有控制精度高、超调小和动态性能好的特性,其性能大大优于传统的温度控制系统.     

汽包水位模糊控制研究

针对汽包水位控制系统优化问题,基于模糊控制理论设计了一种二输入、三输出模糊自整定PID控制器,建立了汽包水位模糊自整定PID控制系统.并对基于传统PID控制和模糊自整定PID控制进行仿真对比分析.结果表明:模糊自整定PID控制可以很好地改善控制系统的动态和静态特性,使汽包水位的稳定性明显提高.     

初级永磁式直线电机的粒子群优化PID控制研究

初级永磁式直线电机(primary permanent magnet linear motor,PPMLM)具有成本低、结构简单、推力密度大等优点,但在运行中存在参数变化和负载扰动等问题,使传统PID控制无法达到系统实时控制、快速响应的高精度伺服控制要求。为了提高PPMLM调速系统动态响应能力,降低启动时的超调性能,对初级永磁式直线电机的工作原理进行分析,建立数学模型,并对传统PID控制采用粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法进行优化。设计参数全局寻优的在线自整定PSO-PID控制器,使用MATLAB/Simulink建模仿真并进行试验验证。结果表明,基于PSO的PID控制器能够使电机快速平稳地启动,具有更小的超调性能和较强的抗干扰能力,可以实现电机的快速响应。     

基于模拟退火遗传算法的PID参数整定与优化

结合模拟退火算法和遗传算法的思想,提出模拟退火遗传算法,用此算法进行PID参数整定与优化．同时使用自适应交叉率、变异率以及适应度拉伸方法对传统遗传算法进行改进．模拟退火遗传算法有效抑制早熟,且具有收敛性快、全局寻优与局部寻优能力．仿真结果表明,基于此算法寻优设计的PID控制器动态品质和稳定性更好、鲁棒性更强．     

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于晶体生长炉温度控制系统的模糊参数自整定PID控制器,该控制器基于PID参数的优化规律,利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定.与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度达到了设计指标,系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值.     

基于模糊PID的开关磁阻电机调速系统研究

针对开关磁阻电机的非线性和强耦合性,采用了模糊自整定PID调速的控制策略;在此基础上,详细介绍了模糊自整定PID控制器的设计;然后采用Matlab工具箱对基于模糊自整定PID的开关磁阻电机调速系统进行了仿真,并将该仿真结果与基于常规PID的开关磁阻电机调速系统的仿真结果进行了对比;对比结果表明,基于模糊自整定PID的开关磁阻电机调速系统具有良好的动态性能.     

啤酒发酵温度的参数自整定模糊PID控制

为提高某啤酒厂发酵过程中温度控制的自动化水平以及降低温度稳态偏移量,采用参数自整定模糊PID控制方法,设计了一套基于可编程逻辑控制器的自动监控系统,实现了发酵温度的精确控制以及发酵过程中难以整定的温度参数的在线修改.仿真结果表明:啤酒发酵温度的参数自整定模糊PID控制使发酵温度稳态偏移量降低到±0.1℃,温度响应速度较传统PID控制方式提高了35%.     

动态高型控制在光电经纬仪伺服系统中的应用

目的 设计Ⅱ型跟踪伺服系统，解决传统经纬仪跟踪伺服系统跟踪精度低的问题．方法 在原有PID控制系统稳定的前提下，引入动态高型控制方法，改进其控制结构，通过适时引入积分环节，优化了控制器的结构，改善了控制性能．结果 仿真结果表明，引入动态高型控制方法后，系统获得比传统PID控制方法更高的稳态精度．对于跟踪快速运动目标，动态高型控制系统具有较大的优势，不但跟踪速度快且稳态精度高．结论 采用动态高型控制方法，能提高系统的稳态跟踪精度，且系统的动态性能可满足实际应用的要求．仿真结果证明了该方法的可行性和有效性，在光电经纬仪伺服系统中具有广阔的应用前景.     

基于协同进化算法的水轮机模糊PID调速器研究

针对水轮机调速器常规PID控制不能根据系统的动态过程自动调整控制参数的问题,提出一种改进的基于协同进化遗传算法的模糊自适应PID控制算法,该方法采用协同进化遗传算法同时优化模糊PID控制的模糊规则和PID整定公式中的3个比例因子,通过模糊推理的方法求解PID参数的变化量,对PID参数进行自动整定,为了避免优化得到的模糊规则之间发生跳变,在目标函数中引入一光滑因子。仿真表明,该控制算法具有良好的静态和动态性能。     

一种模糊自适应PID控制器的设计与仿真

将模糊控制理论与自适应控制理论应用于PID控制器的参数整定,使PID控制器的参数调节自动适应控制对象数学模型的参数变化.对这种模糊自适应PID控制器进行了可行性设计,并运用C语言进行仿真实验.实验证明,这种控制器在改善被控过程的稳定性、响应速度和超调量等动态静态性能以及对参数时变的适应能力方面均优于常规PID控制器.