模糊PID变频控制在变压器冷却系统中的应用

针对现有变压器冷却控制系统大滞后、非线性、参数时变性、不易建立精确数学模型的不足,提出了相应的算法,设计了结合模糊控制器和PID控制器的模糊PID控制器。PLC通过温度采集,计算偏差绝对值和偏差变化率绝对值的变化量,实现PID参数的在线整定,输出结果实现变频器电机软启动。由于算法利用MATLAB的SIMULINK工具箱,对系统进行仿真,仿真结果显示模糊PID控制器能使控制系统具有更好的动态响应特征和稳态特性,从而达到节能和保护设备的目的。     

基于模糊PID的电液位置伺服控制器的设计

该文介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。     

模糊PID在换热站温度控制系统中的设计与仿真

建筑采暖能耗问题日益引起人们的关注,换热站是采暖系统的中枢环节,针对其温度控制具有大惯性、纯滞后、时变性难以控制的特点,设计了采用AT89C2051作为控制内核,结合模糊控制和PID算法优点的模糊自适应PID控制器,并根据换热站温度控制系统的特点建立了仿真模型.仿真对比表明:模糊自适应PID控制器与常规PID控制器相比超调小,振荡周期短,精度高,具有较强的抗干扰能力,能够满足供热过程的动态和稳态性能.     

灰色模糊PID控制在感应加热管道中的应用

在感应加热管道的控制系统,采用GM(1,1,τ)模型、模糊控制和常规PID控制3种控制理论的结合,即含时滞参数的灰色模糊PID控制,以解决该控制系统为时滞系统而造成的控制滞后。该算法是先建立模糊控制规则,通过模糊推理来调节PID控制器的3个参数,然后通过PID控制器来控制输出量,在反馈环节利用GM(1,1,τ)模型预测控制对象在一段时间后的反馈量,将预测值代替原反馈值,进行"超前"控制运算。仿真结果表明,利用该算法设计的感应加热管道控制系统比模糊PID控制的控制系统具有更加优良的性能。     

中央空调冷冻水系统的模糊PID控制

将模糊控制和PID控制相结合,提出了一种模糊PID控制策略,并将其应用于中央空调冷冻水变流量调节。利用模糊控制在线自适应调整PID控制器的参数,从而使系统的动态性能和静态性能均得到提高。实验结果表明,基于模糊PID控制的冷冻水变流量系统具有响应速度快、超调小、稳态精度高和鲁棒性强等特点。     

气动伺服系统的自调整模糊PID力同步控制实验研究

气动力控制是气体传动与控制的一个重要研究方向,在工业生产与过程控制中有着重要的应用价值.该文主要研究基于比例压力阀的气动伺服系统力同步控制的自调整模糊PID控制问题,设计了自调整模糊PID控制器.自调整模糊PID控制器由于具有了自调整性能,使系统获得了较好的控制性能.自调整模糊PID控制兼备自调整模糊控制和PID控制两者之长,使系统的控制性能得以进一步提高.     

一种靶板横摇调节系统的设计与仿真

针对移动靶车在野外行驶过程中受路面激励的影响,容易发生靶板横摇的问题,设计了基于模糊控制和PID控制相结合算法的靶板横摇调节系统。将模糊控制和传统PID相结合,得到基于模糊PID控制算法,并通过此算法对靶板横摇倾角进行实时调整。运用MATLAB/Simulink模块对基于模糊PID算法的调节系统进行模拟仿真。仿真结果表明,采用模糊PID的调节系统的响应时间短,约为0.1s,在±15°路谱激励下的靶车车架横摇角度非线性干扰下,系统输出始终保持在±0.5°的偏差范围内。仿真结果表明所设计的靶板横摇调节系统的可行性。该调节系统为同类靶车靶板横摇控制设计提供了借鉴。     

减振复合钢板生产中树脂恒温控制方法研究

分析了减振复合钢板生产中树脂加热过程,建立被控对象在小偏差情况下的数学模型,并研究采用模糊-PID联合控制器实现树脂材料的恒定温度控制方案,在系统存在较大偏差时采用Fuzzy控制加快系统响应速度,当系统偏差较小时采用PID控制以获得较好的控制精度.最后对该方案仿真结果与纯PID和模糊控制方案进行对比分析,得出模糊PID联合控制器适于减振复合钢板树脂恒温控制.     

静变电源的优化模糊神经网络PID控制研究

为提高静变电源输出电压的质量,采用了优化模糊神经网络PID控制器代替模糊PID控制,所采用的优化模糊神经网络充分融合了模糊逻辑和神经网络两者的优点,使推理速度加快,并通过在系统运行时神经网络不断地增加和完善模糊控制规则,单神经元通过自学习调整控制因子,提高了系统控制的精度.将该方法和PID稳态控制性能的优势相结合,实时地对系统控制量进行调整.在MATLAB/SIMULINK环境下,对于优化模糊神经网路PID和模糊PID在静变电源控制中的应用分别进行了仿真.仿真分析结果表明,经过BP神经网络和单神经元网络学习后,控制器具有良好的控制性能和自适应能力,很好地满足了系统的鲁棒性、快速性的要求.     

参数自调整模糊控制在空调系统中的应用

对于典型的非线性、时变、滞后的空调系统,基于精确模型的经典控制和现代控制方法难以取得良好的控制品质。而模糊控制则因其具有无需建立被控对象数学模型,鲁棒性与抗干扰性强等特点,能很好地适应空调系统的控制要求而得到广泛的应用。在分析了基本的PID参数整定对系统性能影响的基础上。将模糊控制技术与经典PID控制相结合。建立参数自调整模糊控制器．并用MATLAB软件对该控制器进行仿真。结果表明,参数自调整模糊控制器具有较快的响应速度和较小的稳态误差,同时对被控对象的参数变化有一定的自适应能力。     

基于改进型模糊神经网络PID阀位控制研究

针对调节阀控制系统在实际生产中存在的大滞后、非线性等问题,提出一种改进粒子群算法优化的模糊神经网络比例积分微分(PID)控制模型用于阀位控制,该模型利用模糊神经网络的自学习能力,实现对PID控制参数的实时在线整定,并且通过将改进粒子群算法与BP算法相结合的方式,实现对模糊神经网络参数的粗调和细调,克服了模糊神经网络收敛缓慢、易陷入局部最优的缺点;最后,利用MATLAB和AMESim软件进行联合仿真,仿真结果表明,该模型相比于其他两种算法在调节时间、超调量等性能方面都有很大的提升,并且表现出更强的鲁棒性和抗扰动能力,能够使阀位控制更加稳定可靠。     

电气比例阀压力自校正控制策略研究

 电气比例阀压力输出控制具有时变、非线性特点，常规PID控制方法很难适应其响应快速、控制精确高的要求，深入分析了电气比例阀结构与工作原理，建立了电气比例阀非线性数学模型。提出采用PID参数自适应整定的模糊PID控制策略，详细分析了模糊PID控制器的设计方法。在软件MATLAB/Simulink中对控制系统进行了设计与仿真，并将控制效果与常规PID控制和模糊控制效果进行了比较分析。结果表明：模糊PID控制算法能使比例阀压力输出控制具有更好的动静态特性和自适应能力。     

基于灰色预测的多变量自适应PID控制器

针对汽轮发电机组具有多变量、强耦合、大时滞等特点,提出一种基于灰色预测的多变量自适应PSD控制算法。该方案通过一组灰色系统预测模型GM（1,N）对多变量系统的输出预测实现对角解耦。采用无辨识智能自适应PSD控制算法优化PID控制器的参数,用优化后的PID控制器对每个子系统进行控制。该方案不需要精确的数学模型,在线估计参数少,计算简单。仿真结果表明,与其他方法相比,这种控制方法响应速度更快,而且具有更好的自适应性和鲁棒性。     

高速开关阀控液压缸的位置控制

为了研究高速开关阀在液压缸位置控制系统中的应用,在分析高速开关阀流量特性的基础上,针对高速开关阀流量控制存在的死区和饱和区,利用脉频调制(PFM)和脉宽调制(PWM)相结合的控制方式对高速开关阀进行补偿,使其流量线性化。在液压缸控制过程中,针对纯反馈的滞后性和前馈控制抗干扰性差的特点,提出了前馈-反馈的控制策略,即对高速开关阀提前给定一定频率和占空比的脉冲信号,利用模糊算法实时调整高速开关阀的工作频率和占空比,对液压缸中活塞的位移误差进行修正,以达到对液压缸中活塞位置的精确控制。利用节点容腔法建立了液压缸的进油和回油支路的流量与力学方程,并在Simulink环境下建立起仿真模型,通过FESTO液压实验平台搭建油路进行实验验证,得出了仿真与实验情况下的液压缸中活塞位移及高速开关阀的频率、占空比特性曲线。仿真与实验对比结果表明：综合运用模糊控制修正的前馈-反馈控制策略与PWM-PFM相结合的控制算法,可有效实现液压缸中活塞位置的精确控制,其误差可控制在-0.3~0.3mm内。     

基于补偿与模糊比例积分微分控制的凸轮刀系统定位研究

以四步切割机项目的凸轮刀系统为研究对象,针对比例阀存在较大死区、具有时变非线性特点,以及凸轮刀系统存在响应滞后等问题,基于补偿与模糊比例积分微分控制对凸轮刀系统的定位问题进行研究,提出将模糊比例积分微分控制与自适应死区补偿相结合的自适应控制方法。通过计算机软件搭建凸轮刀系统的仿真模型,设计加入自适应补偿的模糊比例积分微分控制器,并对凸轮刀系统的定位进行优化。通过试验对比确认,所提出的自适应控制方法对系统输出具有良好的校正作用,能够有效改善凸轮刀系统的定位性能。     

重载AGV液压转向模糊PID控制

重载AGV在满载工况转向时,转向阻力明显增大,给转向控制系统敏捷、精确控制造成困难。为此,提出一种基于模糊PID的控制方法,以实时、动态的修正转向系统控制参数。根据AGV转向系统结构建立了控制模型,搭建了模糊PID控制器,制定了隶属度函数及模糊规则,并根据转角偏差及偏差变化率更新控制器的参数,使液压调整量根据需要进行动态修正,保证车轮在高转向阻力时快速、准确的偏转。仿真及试验结果表明,模糊自适应PID算法可有效降低系统超调量、振荡幅度,加快系统响应速度,提高了重载AGV液压转向系统的控制精度和反应速度。     

基于模糊PID的阀控喷管电液伺服实验系统仿真研究

电液伺服系统是飞行器的控制系统中用于调整机体姿态的关键部分.该文以某阀控喷管电液伺服实验系统为背景,针对伺服阀的阀芯因加工误差产生的负开口情况,通过建立阀控系统的数学模型,并分别采用传统PID算法和模糊PID算法对其控制效果在Simulink环境下进行仿真研究,结果表明,采用较好的控制方法能够有效克服结构上的缺陷.     

基于模糊神经网络PID的复合控制策略

为了结合模糊控制容错力强和神经网络PID在线学习和调整的优点,提出了一种结合模糊控制与神经网络PID控制的复合控制方法,即分别设计模糊控制器和神经网络PID控制器后,再利用权重分配器对这两个控制器进行权重分配来控制被控对象。将该控制策略应用于某火电机组的二级过热器减温水流量系统控制,并在simulink仿真平台进行仿真,仿真实验结果表明:该复合控制策略较传统的模糊控制或神经网络PID控制的上升时间更短,调节时间和超调量更小,稳态性能更好。     

阀控叶片气马达建模及恒转速控制研究

为提高叶片气马达的恒转速控制精度,考虑采用高速开关阀调节叶片气马达进气腔的压力和流量。通过分析阀控叶片气马达系统基本结构和工作原理,搭建了叶片气马达周期性、离散的腔室体积模型,对其进行傅里叶级数展开,得到叶片气马达周期性、连续的腔室体积模型。结合叶片气马达运动学模型、腔室流量数学模型以及高速开关阀阀口流量数学模型建立了阀控叶片气马达系统的数学模型。采用PID控制算法对该阀控叶片气马达系统进行恒转速控制研究,仿真与试验结果对比表明：该算法具有良好的转速控制精度,同时也表明了所建立模型的有效性和可行性。     

电厂用低功耗阀门定位器的研制

针对阀门定位器运用必须满足本质安全防爆特性下的要求,设计了基于ARM的二线制低功耗阀门定位器。定位器采用STM32L152为核心控制器,执行部分采用I/P转换单元及三位三通阀控制阀芯动作,位移传感器测量阀位行程值^[1],算法上采用PID自整定程序完成控制参数的确定,并加用HART协议实现与手操器的通讯,最后以阀门为控制对象,通过构建对应控制系统Simulink模型对自整定PID的参数进行控制效果检测,仿真效果和现场结果均表明该智能阀门定位器调节时间短,系统的参数自适应能力和鲁棒性良好,提高了自动化控制程度,满足工业控制要求。