积分时滞对象的一种内模PID鲁棒控制方法

针对工业系统中常见的具有积分和时滞特性的过程对象,基于内模控制原理,将IMC-PID(internal model control-proportional integral derivative)控制器参数整定与鲁棒控制相结合,设计一种IMC-PID控制器参数的鲁棒整定方法。通过一阶环节逼近积分环节,采用泰勒公式逼近时滞项,推导得到IMC-PID控制器参数的设计公式。并基于鲁棒性能指标给出了简单的参数整定解析表达式,实现IMC-PID控制器的鲁棒整定。仿真结果表明,基于鲁棒性能指标的IMC-PID控制方法克服了常规方法中参数整定的盲目性,可使系统同时获得良好的动态响应性能和鲁棒性。     

差分进化算法在数字PID参数整定中的应用

针对数字PID控制器参数整定,本文介绍了一种基于差分进化算法整定PID参数的方法,并在MATLAB环境中编写M脚本文件进行计算机仿真实验。结果表明,使用该方法对控制器参数优化整定后,系统响应速度更快,达到稳态的时间更短,参数的整定速度和准确度得到了明显改善。     

船舶航向反步自适应控制

针对反步控制算法控制参数多、难整定的问题,经过理论分析提出基于期望指标的二阶系统参数整定方法.将系统变换为二阶系统形式,在选取闭环系统的自然频率、阻尼、闭环系统调节时间与超调量后,确定系统闭环极点,由极点整定了两个关键控制参数,积分增益取值参考PID控制器中积分时间参数的方法整定.在海浪干扰和船舶模型参数出现很大摄动的情况下,对所设计控制器进行了仿真试验,结果表明,所设计的控制器具有很好的鲁棒性,提出的整定控制器参数方法是可行的.     

熔盐电化学反应炉温度控制系统研究

设计了适合熔盐电化学钽阳极氧化工艺的电化学反应炉及其温度控制系统,研究了模糊参数自整定PID控制器在电化学反应炉温度控制系统中的应用。对常规PID控制器和模糊参数自整定PID控制器进行了仿真对比,结果表明基于模糊参数在线自整定的PID控制器系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善。现场实验结果也证明了该设计方案是合理有效的。     

基于被控对象部分知识的自整定PID算法

论述了基于控制对象动态特性部分知识的控制系统设计的原理,得到了整定PID控制器参数的方法,在此基础上,利用系统辩识获得的系统传递函数的系统,设计了一种自整定PID控制方法,通过一个实例说明,利用该方法得到的控制系统具有良好的控制性能和鲁棒性,这种方案可普遍应用于对各种实际系统的控制之中。     

基于免疫反馈机理的温度自动控制研究

基于生物免疫系统的反馈机理，提出了一种用免疫控制器与传统PI控制器相结合的复合控制方法，印将传统PJ控制器与免疫控制器相“串联”，在传统PI控制器参数已经优化的情况下，用免疫控制器对其输出进行“再处理”．并针对实际系统提出了一种限制超调量的误差参数函数，介绍了控制系统参数整定的方法．仿真和实验表明，这种复合控制的方法能有效地改善金属有机化合物化学气相淀积系统温度的控制性能．     

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.     

基于无量纲参数的PID控制器参数整定方法

通过扩展的内模整定方法提出了基于无量纲参数（无量纲时滞时间和无量纲过程增益）的ＰＩＤ控制器参数整定方法,给出了ＰＩＤ控制器参数整定公式对系统的时滞大小没有限制,对于不同的时滞系统均适用;而且整定后的闭环系统与原模型参数无关,其瞬态性能指标和鲁棒特性具有一致性。     

基于DSP的自整定PID速度控制器设计

针对传统PID调节器不能在线实时整定参数,难于对复杂过程进行有效控制.利用DSP速度快,实时性好的特点,设计了基于DSP的速度控制器,介绍了基于神经元的PID自整定算法在DSP上的实现过程,实验证明该速度控制器能够快速校正系统参数,控制效果良好.     

基于内模控制策略的自整定PID控制器

针对实际控制对象的模型不易建立、大滞后等特点 ,提出基于内模控制策略的继电型自整定方法 .对内模控制器的原理和继电型自整定方法详细分析后 ,结合两者的优点设计出PID控制器 ,并给出了参数整定方法 .仿真研究结果表明 :该方法不但有良好的鲁棒性 ,而且调节快速、参数整定方法简单、不依赖于对象模型的参数 ,适合于工程应用     

PID自整定方法在火电厂DCS中的应用

讨论了现有的各种PID控制器参数自整定方法和发展状况，针对火电厂DCS中PID控制器参数人工整定存在的问题．提出了基于阶跃辨识的PID参数自整定算法．     

Application of Time Scale to Parameters Tuning of Active Disturbance Rejection Controller for Induction Motor

Active disturbance rejection controller (ADRC) has good performance in induction motor (IM) control system, but controller parameter is difficult to tune. A method of tuning ADRC parameter by time scale is analyzed. The IM time scale is obtained by theor     

PID参数整定新方法在锅炉蒸汽压力系统中的应用

传统的Ziegler-Nichols参数整定方法已经在PID控制设计中得到了普遍应用,然而由于未对超调量进行具体限制而表现出一定的局限性.本文根据系统阶跃响应曲线的几何特性,通过求曲线包络的面积获得在被控对象的阶跃响应超调量严格限制情况下的PID控制器的3个参数值.该整定方法具有同时保证系统超调量小和响应速度快的双重优点,一定程度上弥补了传统PID参数整定方法的不足.把这种新的整定方法应用到锅炉蒸汽压力控制系统设计中,在Simulink环境下仿真表明,相比于经典Ziegler-Nichols方法,该整定方法具有更好的控制效果.     

积分过程PID控制器参数的新型优化整定方法

针对积分时滞过程,结合菌群优化（BSFO）算法和控制系统优化设计策略,提出了一种新的PID控制器参数优化整定方法.通过将PID控制器的参数设置为群体细菌在参数空间的位置,将时间乘以绝对误差的积分（ITAE）作为细菌对环境的适应度函数,并模拟细菌群体觅食的动态行为来实现对PID控制器参数的寻优.实例仿真结果表明,菌群优化算法能够实现对PID控制器参数的有效整定,并在稳定时间、超调量、鲁棒性和抗干扰性等方面具有满意的综合性能.在大量仿真结果的基础上,给出了一个积分时滞对象的PID控制器参数整定经验公式.     

积分过程的PID控制器智能优化设计

针对积分时滞过程,采用微粒群优化(PSO)算法对比例-积分-微分(PID)控制器的参数进行优化设计.通过将PID控制器的参数设置为群体微粒在参数空间中的位置,模拟群体智能和动物觅食的动态行为来对PID参数寻优,使代表PID控制器参数的微粒逐渐向最优区域移动,获得最佳的PID参数.在优化过程中采用了偏差平方积分(ISE)的优化指标.实例仿真结果表明,基于微粒群算法优化得到的PID控制器不仅响应速度快、超调量小、抗干扰能力强,而且对过程时滞的变化具有较强的鲁棒性.     

均匀控制器的设计及整定

为了实现最大限度地使用容器的波动能力 ,从而使整个装置趋于平稳操作 ,采用优化方法对均匀控制器进行了设计。推导出了均匀液位控制算法。为证明 PI控制算法对液位控制是非常有效的提供了理论依据。简述了非线性控制及对不规则容器的校正。推荐了一种均匀控制器的整定方法 ,该整定方法对均匀控制系统的参数整定具有一定的参考价值     

IMC based robust PID controller tuning for disturbance rejection

It is well-known that the IMC-PID controller tuning gives fast and improved set point response but slow disturbance rejection. A modification has been proposed in IMC-PID tuning rule for the improved disturbance rejection. For the modified IMC-PID tuning rule, a method has been developed to obtain the IMC-PID setting in closed-loop mode without acquiring detailed information of the process. The proposed method is based on the closed-loop step set point experiment using a proportional only controller with gain K_(c0). It is the direct approach to find the PID controller setting similar to classical Ziegler-Nichols closed-loop method. Based on simulations of a wide range of first-order with delay processes, a simple correlation has been derived to obtain the modified IMC-PID controller settings from closed-loop experiment. In this method, controller gain is a function of the overshoot obtained in the closed loop set point experiment. The integral and derivative time is mainly a function of the time to reach the first peak(overshoot). Simulation has been conducted for the broad class of processes and the controllers were tuned to have the same degree of robustness by measuring the maximum sensitivity, Ms, in order to obtain a reasonable comparison. The PID controller settings obtained in the proposed tuning method show better performance and robustness with other two-step tuning methods for the broad class of processes. It has also been applied to temperature control loop in distillation column model. The result has been compared to the open loop tuning method where it gives robust and fast response.