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Larsen模型的模糊PID液位控制系统

针对液位控制系统需快速实现高低液位控制的需求,提出基于Larsen模型的模糊PID液位控制系统。该系统以偏差和偏差变化率为输入,以比例系数,积分系数和微分系数作为输出,利用Larsen模型的模糊推理规则对PID参数进行整定,结合模糊控制和PID控制的优点,建立语言控制规则,获取数学模型,从而实现对液位系统的优化控制。MATLAB仿真结果表明,基于Larsen模型的模糊PID液位控制系统比PID液位控制系统的超调量降低,调节时间大幅度缩短,具有良好的动态特性且鲁棒性强。     

高频射流实验装置中无刷直流电机控制

以高频射流实验装置控制系统研究为基础,运用Matlab/Simulink对无刷直流电动机控制系统进行建模并仿真。针对常规PID控制器存在的缺陷设计了模糊自适应PID控制器,使控制系统达到理想状态,满足无刷直流电动机广泛应用的要求。仿真结果表明:该模糊自适应PID控制器能使无刷直流电动机的系统响应时间更短,且系统无振荡性、无超调量、运行稳定、可靠性更好。     

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PID神经网络的拉深件变压边力控制方法研究

将传统的PID控制器与神经元网络融合,建立PID神经网络。运用VB语言编译了拉深过程中变压边力控制系统的PID神经网络仿真程序,并与传统的PID控制仿真进行了对比。建立了基于PIDNN的变压边力控制系统,并通过锥形件拉深实验,证实了PIDNN控制系统具有精度高,抗干扰能力强,能较准确达到变压边力控制要求等优越性。为后续的变压边力控制系统实验研究与工厂实际应用提供了理论与实践基础。     

神经网络PID控制系统设计与实现

设计了神经网络PID控制器,并搭建了交流变频调速控制系统,利用VB和DSP实现了变频调速控制系统。实验结果充分证明了神经网络PID控制器参数能够在线整定,具有较强适应性、系统响应速度快、抗干扰能力强的特性。     

电瓷梭式窑PID专家系统的设计与实现

为改变梭式窑采用常规PID算法控制中无法适应动态步温升速率导致的温差大、气氛不均匀、耗能高以及合格率低等不良状况,研究并设计出一种基于专家PID算法的电瓷梭式窑自动控制系统。文中概述了电瓷梭式窑自动控制工艺模型与系统PID控制对象组成,描述了梭式窑PID专家系统控制方法并给出具体的专家推理控制规则,设计了专家PID算法控制系统硬件结构与软件模块组成,说明了本系统的实际开发与应用情况。实验结果表明:在梭式窑控制系统中专家PID算法比常规PID算法具备更好的调控品质以及较强的自学习、自适应能力。     

模糊自整定PID控制器的设计及其应用

以液压伺服控制系统为研究对象,根据模糊控制理论,运用常规PID控制器的设计方法,设计出了模糊自整定PID控制器,实现了PID控制器参数在线自调整．仿真试验表明,该PID控制器与常规PID控制器相比较,提高了控制系统的适应能力和鲁棒性,改善了系统的静、动态性能.     

二次调节节能系统智能PID控制及仿真研究

提出了一种基于遗传算法整定的PID控制方法，将其应用到二次调节节能系统中。以提高系统的控制性能，根据二次调节节能系统得出转速控制系统方块图，建立转速控制系统的数学模型，并在允许的情况下将其简化，对该闭环控制系统采用基于遗传算法整定的PID控制方法进行数字计算机仿真研究。结果表明：此算法在给定PID控制参数范围的情况下，能自动寻找到全局最优点。     

基于模糊神经网络的PID温度控制系统

应用模糊神经网络PID控制技术，建立了高分子聚合物反应温度控制系统。该系统利用模糊神经网络调整PID参数，进一步完善了PID控制的自适应性能，自行设计了该控制系统的硬件和软件部分，可以接入8点热电阻信号，具有显示温度、自动控温、声光报警等功能，应用结果说明，该温度控制系统充分利用了模糊神经网络和PID控制的优点，具有良好的动、静态特性和自适应性。     

基于DSP他励直流电机模糊PID控制器仿真研究

针对他励直流电机调速系统参数模型的非线性、时变性,常规PID控制器参数离线整定带来的非优化的问题,提出一种基于DSP的模糊PID控制器算法,以电流反馈误差及误差的变化率作为模糊控制器的输入变量,采用参数自整定的模糊PID控制器实现PID参数在线优化。以DSP开发系统作为仿真平台,将他励直流电机传递函数转换为差分方程,构成基于模糊PID控制器的数字闭环他励直流电机仿真系统。利用DSP高速运算能力进行在线仿真,观察常规PID控制器和模糊PID控制器产生的系统输出波形。CCS2.0和MATLAB仿真实验表明：模糊PID控制器基本实现输出无超调,系统阶跃响应的上升时间和调整时间均比常规的PID控制器阶跃响应的小。模糊PID控制器应用于他励直流电机调速系统中,控制性能明显高于基于常规PID的调速系统。     

基于ELMAN神经网络的PID控制器设计

提出了一种将PID控制与ELMAN神经网络自适应、自学习相结合,基于计算机的新型神经网络智能PID控制(NNPID)方法.采用PID控制器和NN控制器共同调节,给出了NNPID控制器的结构、算法及二阶对象下系统的仿真结果.     

PID控制系统和模糊自适应PID控制系统的研究及比较

首先介绍了PID控制系统的工作原理,因PID控制器结构简单、实现简单,控制效果良好,所以已得到广泛应用。但当控制对象变化时,控制器的参数难以自动调整。为了使控制器具有较好的自适应性,可以采用模糊控制理论的方法来实现控制器参数的自动调整。模糊PID控制系统就是模糊理论与传统的PID控制器的结合。最后以一控制对象为例,对该两种方式的控制进行了仿真和比较,并得出了相应的结论。     

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.     

直线二级倒立摆的PID实时控制

针对直线二级倒立摆系统的单输入三输出的不稳定系统,提出了三回路PID控制方案.利用所提出的PID控制系统与状态反馈控制系统具有相同结构的特点,提出了利用状态反馈极点配置方法来整定PID参数的思路.通过实际控制实验,验证了所提出的PID控制方案的有效性,也证实了采用整定PID参数的新思路可克服人工整定的困难.     

基于模糊PID控制的靶板横摇调节系统研究

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模块分别对基于模糊PID算法的调节系统和基于传统PID算法的调节系统进行模拟仿真。仿真结果对比表明,采用模糊PID的调节系统的响应时间比采用经典PID控制的调节系统提高33.3%,在脉冲信号和锯齿波信号非线性干扰存在的条件下,系统输出的波动量分别减小21.4%和26%。仿真结果证明了该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。     

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.     

神经网络模糊PID控制器在直接矩控制中的应用

介绍了一种模糊自整定PID参数控制器的设计方法,并提出利用神经网络训练PID参数的基值。对常规PID控制和神经网络模糊PID控制系统作了对比研究,仿真实验结果表明新方法既保证了系统的稳态精度,又保证了系统的快速响应和坚韧性。将该方法用于直接转矩控制系统中,取得了远远优于常规PID调节器的控制效果。