一种基于蚁群算法的最优非线性PID控制器的设计

本文以蚁群算法为基础，提出了一种新的非线性PID控制器及其参数优化设计方法。该控制器是基于PID控制器各增益参数与误差信号之间呈现非线性关系，根据一般控制系统的阶跃响应曲线，在不同响应时间阶段PID3个增益调节参数的理想变化情况，提出根据控制信号与误差、误差变化率之间的调节规律，拟合一组增益参数的非线性函数，并利用蚁群算法搜索出一组最优的非线性PID参数，构造最优非线性PID控制器。计算机仿真结果表明，与基于遗传算法（GA）、模拟退火算法（SA）和Z—N法设计的PID控制器（GA—PID、SA-PID、ZN-PID）相比，这种基于蚁群算法的非线性PID控制器（NLAS-PID）具有良好的动态和稳态性能，可用于控制多种不同的对象和过程。     

广义预测PID在PLC温控系统中的应用

提出了一种基于可编程控制器（PLC）的广义预测（GPC）PID控制器,经过详细分析GPC和PID控制的特点,采用GPC与PID相结合的策略,设计了具有PID结构的自适应调节GPC控制器。针对具有未知或缓慢时变的参数的温控系统,广义预测控制技术是一种很有效的自我调节控制技术。通过实验验证了该控制器的有效性,实验结果表明,广义预测PID控制器具响应迅速、鲁棒性好、自适应能力强等优点。     

一种新型神经网络结构PID控制器及其仿真研究

提出一种新型神经网络结构的PID控制器（N－PID）。该控制器将神经网络和PID控制规律融为一体，既具有常规PID控制器结构简单、参数物理意义明确之优点，又具有神经网络自学习、自适应之能力。并给出N－PID控制器的结构、计算公式及二阶对象下系统的仿真结果。     

新型智能数字PID控制器及其应用

针对BP神经网络-PID控制器盲目选取PID参数初值容易陷入局部最小和给定值大幅变化引起系统性能变坏等问题,提出了一种新型智能数字PID控制器,用积分分离型数字PID取代BP神经网络-PID控制器的传统数字PID,抑制超调,改善系统性能;用继电器自整定法确定PID参数的初值,防止神经网络的局部极小问题。对时变和非时变非线性被控对象,分别用Marlab对新型智能数字PID和传统数字PID的控制效果进行了仿真。结果表明,新型智能数字PID控制器具有更好的控制效果和更好的鲁捧性。将该控制器用于某冶炼厂铅板生产中的铅液温度（坩锅温度）的控制,获得了满意的控制效果。     

基于模糊PID的恒张力控制系统设计

在带材加工和卷曲过程中,对带材的张力控制关系到带材的品质和质量。本文设计了基于模糊PID控制算法的电液比例恒张力控制系统,以可编程控制器（PLC）作为主控器,在分析常规PID控制器的基础上,采用了模糊PID控制算法对系统控制,实现PID控制参数的在线自整定。经过实验研究,模糊PID控制系统比常规PID控制系统相应快,调整能力强,鲁棒性好,有效的改善了控制效果。     

基于BP网络PID算法的恒压供水系统研究

采用神经网络控制理论与PID（比例、积分、微分）控制算法,设计一个基于SIMATIC CPU226 PLC的BP神经网络PID控制器。恒压控制系统由BP神经网络PID控制器、丹佛斯VLT2900变频器和水泵机组组成。解决了传统PID控制算法难以保证系统在任何工况条件下始终具有最佳控制性能的难题。试验结果表明：系统可以在线自整定PID参数,具有较好的自适应能力,控制效果比较理想。     

基于改进微粒群算法的PID控制器参数优化设计

介绍了微粒群优化（PSO）算法的基本原理和流程,提出了改进的PSO算法并将其与控制系统优化设计相结合,对传统PID控制器的参数整定进行优化研究,仿真实验结果表明改进PSO方法得到的PID控制器具有快速、无超调的响应特性,获得了满意的控制效果,各项控制性能指标优于传统方法整定得到的PID控制器。     

电动车用定子双馈电双凸极电机驱动系统的单神经元PID控制

由于其双凸极结构,电动车用定子双馈电双凸极（SDFDS）电机驱动系统具有较强的非线性,常规PID控制器参数固定不易调节,难以得到较好的控制特性。由于单神经元具有自学习和自适应能力,且结构简单易于计算,因此该文设计了单神经元自适应PID控制器作为SDFDS电机的速度控制器,并在以数字信号处理器（DSP）TMS320F2812为核心的平台上进行了实验。实验结果表明,单神经元自适应PID控制器具有比常规PID控制器更好的动态和稳态性能,满足电动车对驱动电机的要求。     

PID控制介绍

在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例积分微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近60年的历史了，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制主要和可靠的技术工具。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它设计技术难以使用，系统的控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PlD控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统的参数的时候，便最适合用PID控制技术。1、比例（P）控制比例控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差讯号成比例关系：2、积分（I）控制在积分控制中，控制器的输出与输入误差讯号的积分成正比关系；3、微分（D）控制在微分控制中，控制器的输出与输入误差讯号的微分（即误差的变化率）成正比关系。     

基于预测模型双模糊分数阶PID的BLDCM调速系统优化控制

无刷直流电机（BLDCM）具有复杂的非线性系统,强耦合、变量多等特点,传统的PID控制无法获得满意的控制效果。为此,在模糊控制、分数阶微积分及模型预测相关理论的基础上,提出了预测模型双模糊分数阶PID控制器。分数阶控制为系统提供更多的控制余度,并采用一种间接算法（Oustaloup算法）完成整数阶PID控制的延伸和扩展,模糊控制实现分数阶PID控制参数的在线调整;建立预测模型,并引入模糊控制动态调整预测模型系数K值,实现更加精确的控制。针对模糊分数阶PID控制器中参数选择,又提出了一种改进的万有引力算法进行参数优化,增强控制器的自适应能力。仿真结果表明:基于改进万有引力算法的预测模型双模糊分数阶PID控制的BLDCM调速系统较传统的PID控制具有更快的响应速度、更小的超调量及抗负载扰动能力强等优良的动、静态性能指标。     

基于ANFIS控制的无刷直流电机转速问题

无刷直流电机（BLDCM）因具有效率高、体积小等优点而被广泛应用于工业控制各个领域。但采用传统PID控制的电机调速器难以满足精准调速需求,所以针对BLDCM调速问题,结合PID控制设计TS模糊PID控制,且在此基础上设计了自适应模糊神经网络（ANFIS）控制。在MATLAB环境下建立BLDCM仿真模型进行仿真试验。试验结果表明,ANFIS控制器的控制性能相比于PID控制和TS模糊控制,具有响应速度快、控制精度高等优点。     

一种改进的广义预测控制算法分析与应用

在分析PID算法和广义预测控制算法（GPC）的基础上,将广义预测控制算法的性能指标构造成PID形式,并推导了改进的PID型广义预测控制算法（PIDGPC）。通过仿真在时域内分析了PID型广义预测控制算法控制器的参数选择对控制性能的影响。通过与基本广义预测控制算法对比,说明了PID型广义预测控制算法具有更好的控制性能,将会有较好的工程应用前景。     

串级系统智能模糊比例微积分控制器设计

在串级控制系统的基础上，主调节器采用智能模糊比例微积分（PID）控制算法，副调节器采用常规PID算法，将数字PID控制与模糊控制结合起来构成智能模糊控制器可对PID的参数进行在线调节，仿真试验表明，该控制器可有效提高系统控制品质，具有很好的抗干扰能力。     

基于ITAE指标的PID控制器参数优化设计

研究了比例一微分一积分（PID）控制器参数自整定问题,提出一种基于改进粒子群优化算法的PID控制器参数自整定方法,并以时间乘以误差绝对值积分（ITAE）的性能指标为适应度函数,对具有实参数不确定性的热工对象进行PID控制器参数整定,所设计的PID控制系统的ITAE性能指标比极点法,GPM法,Cohen法,IMC法效果更好,并通过超临界锅炉过热汽温控制的仿真实例验证了方法的有效性。     

串补输电系统中次同步谐振的模态阻尼推导

水轮机调节系统是一类典型的非最小相位系统,为抑制其右半复平面零点所造成的负调,提出一种二自由度内模控制（IMC） — 比例 — 积分 — 微分（PID）控制和模糊逻辑设定值加权的混合控制策略。基于内模控制设计的二自由度PID控制器不但能够减小负调,而且可以独立调节系统的目标跟随特性和干扰抑制特性,引入的模糊逻辑设定值加权系数可以在线修正控制器的比例增益,从结构上有效抑制负调的产生。仿真结果表明,该控制器对水轮机调节系统具有良好的控制效果。     

PID模糊控制策略的MATLAB仿真初探

本文重点介绍针对控制领域中大惯性环节和难以建立精确数学模型的控制对象，利用模糊自整定PID（FSA-PID）控制方法．借助于MATLAB实现这种控制器的设计与分析，仿真和实验结果表明：FSA—PID控制具有更好的稳定性和较强的鲁棒性。     

智能PID控制综述

在复杂工业控制系统中应用传统PID控制存在一定的局限性,在这种情况下,科技人员以传统PID控制为核心,应用智能控制技术,研制了智能PID控制器,从而有效改善传统PID控制器的特性,提高系统的控制效果。本文主要介绍了专家PID控制、模糊PID控制、神经网络PID控制和智能PID自学习控制等目前常见的几种智能PID控制器。     

先进绝热压缩空气储能发电系统参与调频辅助服务控制优化方法

为实现先进绝热压缩空气储能（AA-CAES）系统在宽负荷段参与AGC调频,且调节速率不超过《广东调频辅助服务市场交易规则》规定（避免产生考核电量）,提出一种多级分段设置PID控制器参数参与机组自动发电控制（AGC）调频的控制策略。通过APROS仿真平台分别对10 MW AA-CAES机组采用单套与3套PID控制器响应AGC控制指令进行仿真。结果表明:AA-CAES发电系统机组采用1套PID控制器在宽负荷段响应AGC控制指令,调频性能指标K1大于5,给储能电站增加考核电量而造成经济损失;机组采用3套不同参数PID控制器能够优化调频性能指标,使调频性能指标K1在要求范围内,从而避免产生考核电量,有效提高AA-CAES发电系统参与辅助调频服务的经济效益。     

基于PLC和变频器的冷媒水压力控制

本文设计了一种基于可编程逻辑控制器（PLC）和变频器的具有远程监控功能的冷媒水自动控制系统。采用模糊PID算法对管网压力进行控制,弥补了传统PID控制的不足,改善了系统的非线性、大滞后性,提高了系统的鲁棒性。     

基于Fuzzy-PID控制的雷达伺服系统研究

针对传统PID控制方法存在的参数控制难度大、动态性能差等缺陷,提出基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统。根据需求设计了以模糊控制器为核心的Fuzzy PID控制器,将传统PID控制与模糊控制进行有效结合。通过MATLAB软件对基于Fuzzy PID控制器的雷达伺服系统进行仿真实验。与传统PID控制方法相比,Fuzzy PID控制显著提高了雷达伺服系统的快速性和平稳性,有效改善了伺服系统的动态性能。