大型预氧化炉控制系统开发

为国产大型预氧化炉设计了一套基于可编程计算机控制器(PCC)的控制系统,用Automation Studio开发了控制系统软件.系统采用模糊自适应PID控制,保留传统PID算法的优点,基于模糊规则在线修正PID参数.运行结果表明,系统运行稳定,温度设定点控制精度可达到士1℃.     

直流电机PID控制器的FPGA设计与实现

针对嵌入式数字控制器应用中经常遇到的模数信号接口控制算法取近似值的问题,提出了一种采用VHDL语言、基于FGPA实现的直流电机运动数字PID控制器。该PID控制器具有自定义功能的输入和输出端口,应用于运动控制系统的速度控制回路中,在Xilinx Spartan 6 FPGA芯片上完成硬件测试。试验测试和仿真表明,运用所提的PID控制器控制输入的PWM信号生成,可用于控制电机驱动电路、破译光编码器的数据及反馈PID控制回路中的速度,有效可行。     

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。     

基于神经网络的热力站换热器系统的预测控制

在利用实验法确定热力站换热器系统动态特性的基础上,提出利用神经网络预测控制器对热力站换热器系统进行控制,并进行阶跃扰动的控制仿真。结果表明,神经网络预测控制的效果要优于手动调节和传统的PID调节,适合时滞对象的动态调节。     

分段模糊变桨距控制系统的设计与仿真

针对传统PID控制器应用的局限性,风电机组自身特性以及模糊控制的非线性行为和独立于系统模型的特点,提出了分段模糊变桨距控制系统.在大误差范围内,运用二维模糊控制器来提高系统的响应速度.小误差范围内,切入以表达式形式给出模糊规则的三维模糊变桨距控制器,以提高系统的控制精度.Simulink仿真结果表明,分段模糊变桨距控制系统表现出很好的控制品质,具有良好的鲁棒性.     

基于反推方法的滑模自适应励磁控制

针对电力系统参数摄动和外界干扰等因素对励磁系统的影响,经过对传统模型状态变量的变换,建立了励磁控制系统模型,设计了基于backstepping方法的模糊滑模励磁控制器。该方法通过逐步构造Lyapunov函数和设计切换函数．从而得到了最终的控制规律。最后对所设计的算法进行了仿真研究,与常规PID＋PSS控制方法相比,系统在动静态响应性能上均优于PID＋PSS控制。通过仿真表明这种控制方法不仅有效而且还能达到比较满意的控制效果。     

基于遗传算法的柴油机电磁执行器控制研究

为满足车用柴油机日益严格的排放法规和更高燃油经济性、动力性的要求,需要优化和控制电控柴油机的运转参数.设计了以DSP56F807为核心的电磁执行器控制系统,通过对柴油机电磁执行器的分析,建立了电磁执行器的数学模型,用阶跃响应法确定了电磁执行器的传递函数,提出了基于遗传算法的PID整定方法,试验结果表明：此方法能取得令人满意的控制效果,可以成功地应用于柴油机的台架试验中.     

非线性励磁控制器的研究

同步发电机励磁控制器是电厂中十分重要的控制设备,结合传统PID控制对非线性励磁控制方式进行有效的改进.DSP控制器与可编程逻辑器件CPLD为核心组成的微机励磁控制器,具有很好的应用前景.     

强对流铝材退火炉退火过程的研究

以40 t铝材退火炉为研究对象,在试验研究基础上,设计了一套以S7-300 PLC为核心,模糊参数自整定PID控制方式为基础的温度控制系统。同时采用ANSYS有限元分析软件对退火炉内铝卷内部流场进行数值模拟,以获得铝卷内的温度场分布,并将数值模拟值与温控系统实测值进行比较,为铝材退火炉的设计和实验进一步研究提供参考。实际结果表明,该控制系统运行效果稳定,温度超调量小,控制精度高,温度均匀性好,热效率高。并且数值模拟计算结果与实际生产数据之间有较好的一致性。     

发动机台架试验的模糊PID控制器的研究与仿真

本文提出了一种应用于汽车发动机测试台架的模糊PID控制器,这种PID控制器优点在于PID参数可在线自整定。Matlab仿真结果表明这种利用模糊PID控制方案有着比常规PID控制方案更好的控制效果。     

基于单神经元自适应PID联合动力装置实验台的测功机控制器研究

根据PID控制结构提出一种新型的单神经元自适应PID控制器,并对其基本结构和学习算法进行了分析。结合舰船电力推进原动机多模块化组合实验台的控制要求,对实验台负荷特性模拟设备一水力测功机的常规PID控制器进行改进,满足了实验台在不同工况下实验的要求,同时也为各种组合模块的性能研究提供了可靠的试验平台。     

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.     

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.     

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。     

基于遗传算法的协调控制系统鲁棒PID参数寻优

针对火电机组的机炉协调模型,提出一种基于遗传算法的协调控制系统多变量鲁棒PID参数寻优方法.该方法以控制器的设定点跟踪性能为寻优目标,鲁棒性能为约束惩罚条件,采用遗传算法对控制器参数进行寻优.仿真结果表明:与鲁棒H∞控制器降阶后所得到的PID控制器相比,利用本文方法得到的控制器具有更好的负荷设定值跟踪性能,并且具有良好的鲁棒性.     

大型水电机组调节系统无模型自适应PID控制器设计

水电机组调节系统在水电发电系统中承担着能量转换的重要作用。针对水电机组运行工况复杂多变、控制困难的问题,研究无模型自适应控制（MFAC）理论,设计了一种基于紧格式动态线性化方法（CFDL）的无模型自适应PID控制器（MFAC-PID）。在此基础上,以某电站机组为对象建立其调节系统非线性仿真模型,在550、540、526 m三种水头下,进行了机组开机过渡过程仿真试验。结果表明,与PID控制相比,所设计的MFAC-PID控制器可使开机过程中机组转速超调量、转速上升时间和稳态误差值分别减小56.0%、0.6%、60.0%。此外,当机组工作水头发生变化时,MFAC和PID控制效果变差,而MFAC-PID控制器能保证良好的动态响应品质,表现出更好的自适应能力。     

利用剩余风电的感应储能供暖控制系统研究

为了解决我国北方地区风电的弃风问题,改进剩余风电供暖系统的直接消纳储能技术,改善电蓄热供暖控制系统中存在换能装置电热转化效率低下的问题,经过方案对比提出采用电热转换效率高、安全可靠性好的电磁感应加热装置作为供暖系统的换能装置。为优化储能水箱加热供暖系统的控制策略,针对系统给定的控制需求,采取前级附加给定温度模糊控制器串联后级感应加热模糊PID控制器的复合控制策略,使闭环加热系统的给定温度随室外温度的变化而调整;同时为了节约不可再生能源,降低损耗,采用与后级模糊PID控制器的输出构成闭环比值随动控制系统的加热循环流量协调控制策略。利用Matlab/Simulink软件进行仿真实验,结果表明：模糊PID控制特性明显优于传统PID控制,系统的超调量显著减少,动态调节速度明显加快;实现模糊控制和模糊PID控制复合与协调智能控制策略的网络化,提高了系统控制的实时性和可靠性,使系统控制性能大为提升。     

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。     

基于模糊PID的天然气发动机燃气喷射控制

针对传统的MAP图控制天然气发动机燃气喷射数据量大、更新困难、自适应能力差的缺点,对模糊控制及PID闭环控制算法进行了分析和研究,提出一种模糊控制和模糊PID控制相结合的控制算法,采用该控制算法对燃气喷射脉宽进行控制.利用MATLAB搭建控制结构,仿真结果表明,该控制算法能够自适应精确控制燃气喷射,缩短脉宽控制的响应时间,精确快速控制燃气喷射.