球杆系统自适应遗传PID控制

遗传算法全局寻优参数,但训练时间较长;PID控制算法简单,却难以控制非线性复杂过程.将自适应遗传算法和PID相结合,可有效地改善控制效果.通过建立球杆系统机械部分模型、角度模型和电机模型,得到整个球杆系统的数学模型;设计基于遗传算法的自适应PID控制器,通过在线整定控制器参数,提高球杆系统的控制性能.仿真实验结果证明了该算法的控制效果良好,适应能力较强,具有算法简单、参数整定容易等优点.     

优化GA的模糊自适应张力控制

以典型的卷绕张力系统为研究对象,结合模糊自适应PID控制与遗传算法,设计了基于遗传算法的模糊自适应PID张力控制器.该控制器由离线和在线两部分组成,离线部分利用遗传算法搜索出一组最优的PID参数作为在线调节的初始值,在线部分用来实时调整系统响应的PID参数.仿真结果表明,采用的模糊自适应PID控制策略较传统PID控制器具有响应速度快、控制输出稳定、抗干扰能力强、鲁棒性好等优点.     

无刷直流电机模糊自适应PID控制研究与仿真

针对传统的PID控制方式在对无刷直流电机系统控制时,存在精度低、抗干扰能力弱等不足,提出一种基于参数自适应模糊PID集成控制策略。首先,分析了无刷直流电机的数学模型,建立了基于双闭环调速系统的无刷直流电机控制系统模型,并对无刷直流电机双闭环系统转速进行模糊PID控制;然后,详细分析了建立该模糊自适应PID控制器的设计方法,提出一种优化模糊算子的优化方法,并运用仿真软件Matlab/Simulink实现了系统的设计和仿真;最后,在相同环境下,对比传统PID控制和模糊自适应PID集成控制两种控制策略的仿真结果。仿真结果表明,模糊自适应PID集成控制算法能使无刷直流电机双闭环控制系统具有更好的动、静态性能及较强的自适应能力。     

基于GA-Vague集自适应PID控制器设计

提出了一种基于GA-Vague集相似度量推理的自适应PID控制器的设计方法。该控制器由三部分组成：（1）遗传算法对模糊推理规则的优化;（2）Vague集推理规则表精确量的计算;（3）基于Vague集相似度量的自适应PID设计。该控制器弥补了模糊PID控制器的不足,模糊变量隶属值难以确定,描述信息单一,又充分发挥了遗传算法的寻优能力,对推理规则表优化,得到最佳组合的PID控制,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能。仿真结果表明,控制器具有响应速度快,稳态精度高等特点,可用于控制不同的对象和过程。     

非线性离散系统的自适应PID控制器

针对非线性离散系统设计了利用TSK(Takagi Sugeno Kang)模糊模型的自适应PID控制器。利用模糊模型预测控制信号误差,通过控制信号误差自适应PID控制器参数。比较系统输出和模糊模型输出自适应模糊模型的参数。该方法可以弥补系统参数的模糊性、数学模型的模型误差和系统参数的变化。非线性离散系统的仿真实验验证了所设计的自适应PID控制器对非线性离散系统控制的有效性。     

一种实时自适应步进电机PID控制器设计

传统PID控制器通常难以满足多变量、非线性、强耦合的步进电机动态响应和精确调速要求,结合传统PID控制和模糊控制及遗传算法(GA)整定PID参数的优点,设计基于模糊遗传算法的实时自适应步进电动机PID控制器,充分发挥传统和智能控制策略各自的优势.仿真结果表明,该实时自适应步进电动机PID控制器,具有很好的自适应能力和抗负载扰动能力.在稳定性、动态速度响应诸方面均优于传统的PID控制器和模糊控制器,系统达到了较高调速性能和控制精度.     

遗传算法优化的模糊+变论域自适应模糊PID复合控制策略

针对变风量空调系统的不确定性和参数整定困难问题,提出了一种用遗传算法优化的模糊+变论域模糊PID复合控制器的新方法.该控制器由模糊控制和变论域模糊PID控制两部分组成.在系统动态阶段,采用模糊控制使其具有最优的动态性能;当系统进入稳态阶段,采用变论域自适心模糊PID控制使其具有最优的稳态性能.用遗传算法对主控制器的PID参数值进行离线优化,将其作为在线调节的初值,通过变论域的模糊推理在线调整系统的PID参数,使之具有良好的自适应能力.用模糊平滑切换保证了两种不同控制方式的平稳过渡.将提出的复合控制策略应用于变风量窄调系统的室温串级控制中,计算机仿真结果表明,该方法使系统具有良好的动、稳态性能,抗干扰和鲁棒性好.     

自适应遗传PID算法在压缩机防喘振的研究

针对离心压缩机防喘振控制原有调节过程能量浪费严重,传统的PID控制难以获得满意的效果的问题,提出一种新的基于遗传算法的自适应PID拉制算法.利用遗传算法可快速全局寻优的特点,通过对PID控制参数的遗传算法优化,将性能指标构成相应的适应度函数,采用自适应变异概率,反复进行遗传操作以获得控制器的最佳整定参数.仿真结果表明,与传统PID整定结果相比较,该方法提高了参数的优化性能,系统动态性能进一步提高,可以取得较好的控制效果.     

深度确定性策略梯度与模糊PID的协同温度控制

针对现有温度控制系统控温时间长、误差大的问题, 本文提出了一种基于深度确定性策略梯度(DDPG)和模糊自整定PID的协同温度控制. 首先, 模糊PID在控制大滞后系统时, 控制器不能立刻对产生的干扰起抑制作用, 且无法保证大滞后系统的稳定性等问题, 本文建立了模糊PID和DDPG算法相结合的温度控制模型, 该模型将模糊PID作为主控制器, DDPG算法作为辅助控制, 利用双控制器模型实现温度协同控制. 接着, 利用遗传算法对模糊PID的隶属函数和模糊规则进行寻优, 获得模型参数最优解. 最后, 在仿真实验中验证所提方法的有效性. 仿真实验结果表明, 本文提出的算法可有效减少噪声干扰, 减小控制系统的响应时间、误差和超调量.     

基于GA的闪蒸罐压力模糊自适应PID控制

针对加氢裂化中对闪蒸罐压力控制的非线性、滞后性等问题,本文提出一种基于遗传算法的模糊PID控制器,用于改善闪蒸罐压力控制效果。该控制器利用遗传算法优化模糊控制器的量化因子和比例因子,从而实现模糊PID控制器参数K_p、K_i、K_d的自适应调节。结果表明,优化后的模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比,提高了绝热闪蒸罐压力控制的自适应能力和鲁棒性,改善了系统的动态特性和静态性能,对非线性和时滞性的控制效果更好。     

基于模糊自适应PID的剪板机控制系统研究

针对剪板机伺服控制系统的实际需求,在分析了剪板机常用伺服控制方法的基础上,设计了模糊自适应PID控制器.采用模糊控制和PID相结合,克服了传统PID控制的一些缺点.通过对控制系统建模、仿真,其结果表明,和模糊控制、传统PID相比较,该控制器在超调量、调节时间、抗干扰、鲁棒稳定性等方面有更好的品质.     

基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统

网络控制系统中存在着时延、丢包、网络干扰等问题。针对网络控制系统中存在恶化系统的控制性能,甚至导致系统不稳定的因素,提出了一种基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统,它能根据系统的实际输出与期望输出误差,利用自适应模糊控制和神经网络自学习的原理进行控制参数的自行调整,以符合控制系统的实际要求,同时,分析了网络延时,丢包率及网络干扰因素对系统性能的影响。利用TrueTime工具箱建立了包含自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的仿真模型,并将其分别与基于常规PID控制器的网络控制系统和基于模糊参数PID控制器的网络控制系统进行了比较。实验结果表明,在相同的网络环境下,基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的控制效果比基于常规的PID控制器和基于模糊参数PID控制器的要好,且具有较好的抗干扰能力和鲁棒性能。     

Integration of PSO and GA for optimum design of fuzzy PID controllers in a pendubot system

In this paper, a novel auto-tuning method is proposed to design fuzzy PID controllers for asymptotical stabilization of a pendubot system. In the proposed method, a fuzzy PID controller is expressed in terms of fuzzy rules, in which the input variables are the error signals and their derivatives, while the output variables are the PID gains. In this manner, the PID gains are adaptive and the fuzzy PID controller has more flexibility and capability than the conventional ones with fixed gains. To tune the fuzzy PID controller simultaneously, an evolutionary learning algorithm integrating particle swarm optimization (PSO) and genetic algorithm (GA) methods is proposed. The simulation results illustrate that the proposed method is indeed more efficient in improving the asymptotical stability of the pendubot system. This work was presented in part at the 13th International Symposium on Artificial Life and Robotics, Oita, Japan, January 31–February 2, 2008     

板料拉深成形液压系统模糊控制建模

针对板料拉深成形系统中的变压边力液压控制动态性能和稳态精度较差的难题,建立了一个基于模糊PID自适应调整的液压模糊控制模型,并借助MATLAB仿真得到了控制参数的优化模糊查询表．最后结合实际板料拉深成形系统,选取两种变压边力加载模式进行实时变压边力模糊控制应用效果验证．应用结果表明:采用模糊PID自适应控制方式可大大改善拉深成形液压控制系统的动态响应性能和稳态精度．当压边力输入曲线为4吨的阶跃信号,模糊控制下系统的最大超调量仅为理想设定值的4．25％,大大小于原来无PID控制时的21．24％及常规PID控制下的31．07％,且达到稳定状态的调节高度也大大缩小,仅略为5 mm左右,调节时间略为0．24 s;而当输入为U型变压边力加载曲线时,系统的最大超调量比原来无PID控制时下降了约5％,且达到稳态时的调节高度也缩短了约1 mm左右,使整个拉深变压边力系统的动态性能和稳态精度得到了有效的提高．     

遗伟算法在PID控制器参数寻优中的应用研究

目的 用常规PID控制器对具有较大时间常数、大纯滞后特笥的被控对象实现最优控制。方法 采用遗传算法对PID参数进行寻优,在搜索空间内获得全局最优点。结果 将遗传算法和单纯形法分别用于PID参数寻优,仿真结果表明：采用遗传算法寻优能获得较好的控制效果。结论 在过程控制中,可采用遗传算法优化调节器参数。     

基于FUZZY-PID直流调速系统的仿真与分析

针对常规PID在直流调速系统中控制参数难以整定等问题,在对直流调速系统建模的基础上,以偏差e和偏差变化率ec作为输入,找出常规PID的三个参数与e和ec之间的模糊关系,在运行中通过检测e和ec,根据模糊推理原理来对三个参数在线修改,从而满足不同时刻的e和ec对PID参数自整定的要求,以此设计了一种基于模糊控制原理的PID控制器,并对采用FUZZY-PID控制的直流调速系统的动态过程进行仿真分析.仿真结果表明:采用FUZZY-PID控制策略的直流调速系统响应快、超调较小、鲁棒性强,较传统PID控制具有更好的动、静态特性,这说明了这种控制策略的正确性和有效性.     

基于TS模型的增益自校正单神经元PID控制算法

将单神经元自适应PID控制算法和基于TS模型的模糊推理系统相结合,提出了增益模糊自校正单神经元PID控制算法。该算法使得传统单神经元自适应PID控制的神经元增益具备在线自动调整的功能,对于变增益的不确定性系统的控制,获得了很好的控制性能。     

自适应模糊PID控制器的设计

目前的工业过程控制中被控对象往往都是非线性、时变的系统,常规PID控制对于这样系统的控制效果不是很理想。为此,提出将模糊技术与PID控制相结合的控制方式,设计出自适应模糊PID控制器。利用Matlab中模糊逻辑控制工具箱设计模糊控制器,在Simulink环境中实现了该自适应模糊PID控制器的仿真。仿真结果表明,该模糊PID控制具有控制灵活、响应快和适应性能强的优点。     

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。     

小机车新型试验电源自适应模糊PID控制系统仿真研究

针对小机车传统试验电源系统存在的电压稳定性能差、响应速度慢的问题,提出了一种自适应模糊PID控制的小机车新型试验电源系统。对自适应模糊PID控制器的设计和建模,以及仿真的效果进行了详细的阐述,并进行了系统的鲁棒性分析。同时还将自适应模糊PID控制和传统PID控制进行了对比研究,证明了自适应模糊PID控制的小机车试验电源系统有电压稳定性能好、响应速度快的良好电气特性。