大口径弯管机控制系统建模与实现

为提高大口径中频弯管机的工作效率,对大口径中频弯管机的温度加热系统和推管速度系统进行详细分析,建立了温度加热系统和推管速度系统的传递函数并仿真,并将变速积分PID控制技术引入到弯管机推管速度控制系统中.仿真结果表明,加热温度的响应时间为2s,温度控制范围最大波动为15℃;推管速度的响应时间为1s,速度控制范围最大波动为3mm/min,增强了系统的调节精度.     

基于自适应模糊PID控制的电阻炉温度控制系统

以电阻炉温度控制作为对象,针对温度常规PID控制系统由于温度的非线性、时变性和滞后性等特性,存在超调量较大、调节时间较长等问题,对控制系统采用自适应模糊PID控制算法,使用MATLAB软件的Simulink进行了仿真.由仿真结果知,该自适应模糊PID控制具有良好的控制性能.最后给出了该自适应模糊PID控制系统PLC的实...     

圆柱零件加工用直线电机模糊自适应PID控制及建模

旨在提高直线电机传统PID控制方法在运行中的动静态特性、稳定性,基于模糊自适应PID控制方法,提出了直线电机模糊自适应PID控制模型.采用Mamdani推理法和加权平均法,完成了模糊自适应PID控制规则的建立.应用Simulink软件建立了直线电机模糊自适应PID控制整体模型,并对该模型进行了仿真.仿真结果表明:模糊自适应PID控制的速度响应超调量较传统PID控制小,显著优于传统PID控制;在加入扰动后,模糊自适应PID控制模型的波动范围为0.9~1.1m·s-1;直线电机模糊自适应PID控制具有运行过程平稳,适应性强,良好的动、静态特性等优点.     

模糊自适应PID控制在电阻炉温控中的应用仿真

电阻炉是一个具有工作参数随炉温变化而变化的受控对象,具非线性和大滞后的特性,很难建立其精确的数学模型.本文设计了一种电阻炉温模糊自适应PID控制器硬件系统及控制逻辑,首先将电阻炉温度模型等效为一阶惯性滞后环节,根据系统误差e和误差变化率ec作为系统的输入量,然后采用一种模糊自适应PID控制方法,对PID的参数进行在线自动调整.为了验证设计系统的合理性,通过软件MATLAB对整个控制系统进行建模和仿真.仿真结果表明:设定电阻炉控制炉温为100℃时,采用传统的PID控制算法超调量为18.5%,经过600 s达到稳态;而采用模糊自适应PID控制算法的超调量基本为零,达到稳态时间为300 s,由此说明模糊自适应PID控制算法响应快、达到稳态时间短且稳态效果好;在仿真时间第600 s的时候对两种不同电阻炉炉温控制系统添加一个-5℃的干扰信号,模糊自适应PID控制系统波动小、恢复稳态时间短,说明其抗干扰能力强、鲁棒性好;因此,通过本文研究表明:将模糊自适应PID控制算法应用在电阻炉温度控制中,控制效果好、实用价值高.     

基于模糊自适应PID的主汽温控制系统

为了改善传统串级PID主汽温度控制系统的控制效果,提出了采用模糊自适应控制器的串级主汽温控方案.主调节器采用模糊自适应PID控制器,副调节器采用传统PID调节器.利用模糊规则,主调节器PID参数可根据误差信号动态调整.仿真结果表明,该系统在机组负荷较大范围变化时,其控制品质优于传统PID串级控制系统.     

改进型模糊自整定比例积分微分温度控制系统

针对传统比例积分微分(PID)控制系统在温度控制中存在超调量大、处理时间长,以及温度的非线性、时变性和滞后性等问题,提出一种改进型的模糊自整定比例积分微分控制系统控制电炉温度.首先利用传统的PID控制器算法,计算出当前系统的误差及误差变化,再根据模糊推理和变论域的在线参数调整原理,修正比例参数、微分参数、积分参数,最后将这些参数传输到PID调节器输出控制电炉温度.通过对电炉在500℃与1 000℃时的控制仿真实验,结果表明改进型的模糊自整定PID控制算法对电炉温度控制的稳定性、鲁棒性更好,减少了温度波动对温度控制系统的影响.     

机载光电跟踪系统的模糊自适应控制

为了提高机载光电跟踪伺服控制系统的控制性能,提出了一种基于模糊推理的变论域自适应控制算法.详细论述了稳定跟踪系统的数学模型,并对变论域控制算法的原理进行了详细介绍.采用变论域控制算法能够有效的避免对伸缩因子函数模型和模型参数的选择,同时能够降低系统论域的反复调节,提高系统的收敛速度和控制精度.为了验证控制性能,利用经典PID控制、模糊控制、模糊自适应PID控制三种算法对机载光电稳定跟踪系统进行仿真比较.仿真结果表明模糊自适应PID控制算法和经典PID控制相结合,在保持原有系统精度的前提下,使机载光电跟踪伺服控制系统的动态性能得到了改善,不仅可以满足系统的精度要求,还具有较强的自适应能力和鲁棒性.     

基于可变论域模糊PID的汽车烘房温控系统

目前汽车涂装烘房温度控制基本上都是采用传统的PID控制,其调节时间长、超调较大、波动频繁.针对烘房温度易波动、传统PID控制参数整定复杂且适应性差等问题,为优化控制,采用可变论域模糊PID控制,设计了基于PLC控制的烘房智能温控系统.以西门子S7-300 PLC为下位机,与现场传感器和执行器连接;以触摸屏和工控机为上位机,完成对相关参数的实时监控;利用OPC技术,实现上位机与下位机的数据通信.在MATLAB中进行仿真,结果表明:系统运行稳定,输出响应能够达到预期目标.与传统PID控制相比,可变论域模糊PID控制能有效降低超调量,缩短上升时间和调节时间,系统性能得到了提升.     

基于模糊自适应PID的分布式室温监控系统设计

结合模糊自适应PID控制技术、组态控制技术、可编程控制技术设计了一个分布式实验室监控系统,介绍了系统的结构,并通过从站的房间温度控制,对模糊自适应PID控制进行说明。组态后的上位机系统可以有效监控多间实验室的PLC站点,可靠性高,实时性强,具有推广价值。     

基于自适应模糊PID的输液温度控制系统研究

在寒冷季节对输液的药液进行加热,使其保持在一定温度范围内是非常有必要的。针对输液过程中的实际需求,基于自适应模糊PID算法研制用于输液的温度控制系统。首先,通过分析输液加热的特点,利用MATLAB/Simulink仿真工具箱搭建PID、自适应模糊PID的输液温度控制模型,进行仿真对比实验,验证模糊PID算法用于温度控制的优越性;然后,以STM32单片机为主控制器、NTC热敏电阻为温度传感器,结合帕尔贴式温控加热元件,设计并实现基于模糊PID算法的硬件实验电路。结果表明,模糊PID算法与PID算法相比具有响应速度更快、超调量更小的优点,当设定起始温度15℃、目标温度34°C时,模糊PID控制器能够在72 s左右到达稳定,最大超调量为2.1%,控制效果优于传统的PID控制算法,在输液液体温度控制中具有良好的应用前景。     

大流量液压系统的油温控制

针对某大型液压系统的油温恒定需求,分析系统发热的数学模型和油液温度变化的滞后特性,提出一套运用比例水阀连续调节板式换热器冷却水量的大型液压系统油温控制方法.在Matlab/Simulink仿真环境中,比较分析使用常规PID和参数自整定模糊PID算法的油温控制特性.仿真结果表明,模糊PID控制器具有不依赖系统模型、响应快、控制精度高的优点,且易于PLC实现.将模糊PID控制方案应用于实际系统中,实验结果表明,参数自整定模糊PID控制器能够克服油温的大时滞、非线性变化,使得油液温度有效控制在45±1 ℃;参数自整定模糊PID控制器的响应速度、控制精度均优于常规PID,适合应用于大流量液压系统的油温控制.     

智能控制及其应用

介绍了一些有关智能控制的基本概念,如模糊控制,自适应模糊神经控制,专家模糊系统和人工神经网络等等,并简要分析了模糊理论与人工神经网络的特点,将人工神经网络技术与PID控制相结合,用神经网络PID控制方法控制一个温控系统,从输出曲线中可见,这种方法有输出超调小、上升时间快等许多优点,为系统提供了一个优良的控制效果。     

基于自适应遗传算法的DFB激光器模糊PID温控系统

针对传统的PID控制算法很难准确控制DFB激光器温度的问题,提出并设计了一种基于模糊PID控制和自适应遗传算法的新型DFB温度控制系统.该控制系统由硬件和软件两部分构成,在硬件设备上以单片机作为控制系统的处理器,以铂电阻和热电冷却器分别作为控制系统的敏感器和执行器;在控制算法上利用自适应遗传算法来优化模糊PID的自整定规则.结果表明,该系统能够实现DFB激光器在5~65℃温度范围内的有效控制,控制误差和超调量分别低于0.002 3℃和10%,具有较好的应用前景.     

多旋翼无人机自主精准降落的控制系统研究

针对多旋翼无人机降落时采用位置控制方式存在位置振荡和速度超调现象的问题,本文采用速度控制的方式进行降落,构建了一个完整的精准降落闭环速度控制系统。首先建立无人机精准降落速度控制系统的总体框架;然后进行无人机降落时多个坐标系之间的转换;再设计外环速度的"比例-积分-微分"（Proportion-Integral-Derivative,PID）控制系统和模糊自适应速度PID控制系统;最后进行2种控制系统的性能测试和对比实验。结果表明,无人机在这2种控制系统下均能成功降落到地面靶标上,且模糊自适应速度PID控制系统降落精度更高,达到了0.13 m以内。因此多旋翼无人机采用模糊自适应速度PID控制系统可实现自主精准降落。     

基于模糊免疫算法的变风量空调系统PID控制

由于变风量空调系统具有惯性大、时间滞后等特点,单独采用常规PID控制往往效果欠佳。本文借鉴生物免疫反馈机理和模糊控制理论,设计了模糊免疫PID控制器,将模糊免疫算法应用于室内温度控制环节,并运用模糊免疫PID控制技术对温室进行仿真试验。试验结果表明,控制环节的精度、鲁棒性、超调量及调整时间都得到较大改善。     

基于模糊温度补偿的高压气密性检测系统

压力检测在工业生产自动化控制中一直占据非常重要的位置。为提高测压系统输出特性曲线的线性度和控制精度特性,采用模糊算法和PID算法相结合来对压力检测系统进行程序设计,依赖模糊控制技术建立一种新的温度补偿算法,同时使用工控机结合Lab VIEW软件平台来进行界面控制,完成对整个系统硬件软件的设计。该系统可以克服温度变化在压力检测系统中产生的严重偏差,并且可以通过提高采样频率来提升控制效果和控制精度,以满足实际应用中的控制需求。精度高、结构简单、使用芯片较少,大大的降低了成本开支。调试检测结果显示本控制系统满足在精度高、稳定性好的自动检测系统中对压力的检测,其检测精度可达到0.1%。     

模糊自适应PID控制在开关磁阻风力发电系统中的应用研究

针对风速的突变性和不确定性,以及开关磁阻发电机的非线性和强耦合性的特点,提出了基于模糊自适应PID闭环控制优化输出电压的方法。介绍了开关磁阻发电机系统的运行原理和模糊自适应PID控制原理,并利用Matlab/Simulink工具分别对常规PID控制和模糊自适应PID控制下开关磁阻发电系统的输出电压进行仿真及对比分析。实验结果表明:模糊自适应PID闭环控制输出电压控制精度更高,动态性能更好,抗干扰能力和鲁棒性较强。     

专家-模糊自适应PID控制系统的设计

为了解决多容系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器。这种控制器既具有模糊PID控制器的精度高、稳定性好、鲁棒性强的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对三容复杂系统的控制仿真结果表明,该方法的控制性能优于单独采用专家PID控制或模糊自适应PID控制的性能。     

基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统设计

针对传统电阻炉温控系统受时滞长、惯性大和非线性等因素影响而普遍存在超调量大和调节时间长等问题,设计了一种基于ARM的嵌入式自适应温度控制系统.采用基于神经网络的PID自适应控制器对温度进行准确控制,提出了模糊Smith预估补偿控制方法来消除纯滞后系统的超调并提高稳定性,并将该方法与传统PID和模糊PID的控制方法进行了比较.结果表明,该系统能够实现电阻炉温度的快速和准确控制.相对于其他两种方法,该方法在系统超调和调节时间方面有极大提高,增强了系统的鲁棒性,具有较好的工程应用前景.