非线性PID控制器在超导磁储能装置中的应用

基于非线性比例积分微分PID(Proportional Integration Differential)控制器在设计上具有不依赖于被控系统数学模型的特点,设计了用于电力系统的超导磁储能装置SMES(Superconducting Magnetic Energy Storage)的非线性PID控制器。概述了非线性PID控制器利用“跟踪-微分器”非线性结构产生控制所需的比例、积分、微分信号的原理。介绍了含SMES的电力系统模型及非线性PID控制器的设计。数字仿真结果验证了所设计的控制器是可行的,同时表明该控制器结构简单、易实现。     

柴油发电机组数字调速系统的设计与分析(2)

柴油发电机组数字调速系统研制过程中发现 ,采用普通 PID运算 ,振荡及超调时有发生 ,为了改善调速系统性能 ,采用了变速积分 PID及模糊 PID。变速积分 PID用来调节积分系数 ,模糊 PID用来调节比例系数。1　变速积分 PID原理1 .1　PID控制原理 [1 ,2 ]常规 PID控制系统原理框图如图 1所示。图 1　 PID控制系统原理框图　　 PID控制器是一种线性控制器 ,它根据给定值r(t)与实际输出构成控制偏差 :e(t) =r(t) -c(t) (1 )将此偏差的比例 (P)、积分 (I)和微分 (D)通过线性组合构成控制量 ,对被控对象进行控制。其控制规律为 :U(t) …     

基于积分的锅炉水位自整定模糊PID控制

常见的二维模糊控制器采用误差和误差微分作为输入语言变量,规则数较多且没有积分作用,类似于PD控制器,控制精度不够理想。根据锅炉水位控制的特点,设计了一种基于误差及误差积分的自整定模糊PID控制,对误差、误差积分进行模糊推理,用两个一维模糊控制器的输出调整PI控制器的比例系数和积分系数。MATLAB仿真结果表明,这种模糊PID控制器响应速度快,对虚假水位的控制效果有明显提高,同时由于采用的是一维模糊控制器,规则数减少。     

水轮机调速器的智能非线性PID控制

将PID控制、非线性控制、仿人智能控制相结合，提出了一种智能非线性PID控制器，并讨论了其结构和算法。它在大误差时采用强比例、弱积分，小误差时采用弱比例、强积分控制，具有参数自适应和结构自组织的特点。对水轮机控制系统的仿真，智能非线性PID控制器具有响应速度快、超调量小的特点，可有效地改善水轮机调速系统的动态性能和鲁棒性。由于所述控制器的参数调谐和控制策略切换是基于控制误差进行的，因此易于在工程实践中实施。     

火电厂控制系统中的PID控制

<正>1 PID控制的基本原理PID控制器以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。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,控制理论的其它技术难以采用时,系统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PID控制技术最为方便。     

存在常见非线性环节系统PID参数的整定

在实际系统中大量存在的常见非线性对系统的性能会造成很坏的影响。主要研究不带常见非线性和带有常见非线性被控对象,在比例、积分、微分PID(Proportional Integration Differential)控制系统的参数变化规律。选取4种最常见的非线性(饱和、死区、间隙、摩擦)采用经验公式法加手动调节进行Matlab仿真。仿真说明,PID的控制效果好;在加有非线性与未加非线性的PID控制器中,PID参数起主要作用的是比例积分调节,微分控制只改善了系统的响应速度。     

HVDC中单神经元自适应PID控制方法研究

介绍了将具有自学功能的单神经元模型与常规的比例、积分、微分(PID)控制方法相结合,设计的基于单神经元自适应PID控制器。其控制规律是在高压直流输电(HVDC)系统以整流侧定电流的PID为研究对象,将传感器测得的实际直流电流与参考值比较,再将两者误差信号反馈给PID控制器,产生延迟相角信号。依据误差信号的变化调节延迟相角,从而保持直流线路的恒定。所设计的控制器由实际直流电流与电路参考值之差输入到状态变换器获得的3个量作为神经元的输入,并基于Hebb学习规则、联想式学习策略推导出单神经元的权值调整规律和参数整定方法。采用Simulink典型6脉冲桥HVDC系统的整流侧定电流控制模型仿真,实例说明了神经元算法的实现,其设计的控制器效果好。     

基于反馈线性化的TCSC非线性PID控制

非线性比例积分微分(PID)控制是一种利用非线性跟踪-微分器和非线性组合的方法对线性PID控制器进行改进的新型控制策略,它具有不依赖于被控系统模型的特点,对系统工作点和网络结构的变化具有良好的鲁棒性,而且结构简单、易于实现。在反馈线性化的基础上,将非线性PID理论应用到可控串补(TCSC)的控制器设计中。仿真结果表明:设计的控制器较常规控制器对系统运行具有更好的适应性和鲁棒性。     

基于遗传算法的同步发电机励磁控制器设计

本文对同步发电机的励磁控制装置采用PID控制,其中比例-积分-微分(PID)控制器参数的最优整定是自动调压系统良好运行的必要条件.因此,采用实编码遗传算法优化PID(Kp、Ki、Kd)控制器参数.在各种工况下,利用遗传算法获得了系统的最优PID增益,并与模糊控制器和Ziegler-Nichols方法进行了性能比较,并在...     

基于改进单神经元自适应PID励磁控制器

介绍了一种新型的基于改进单神经元自适应比例积分微分(PID)的励磁控制器,使神经元比例系数K在线自适应修正。在动态响应初期,误差较大,K取较大,使系统响应具有快速性;进入稳态后,K取较小,确保系统渐趋稳定。描述了该控制器控制算法。该控制器应用自学习、自适应的控制原理,具有一定处理非线性系统的能力。以单机无穷大系统为例,在Matlab/Simulink环境中进行仿真,结果显示,改进单神经元自适应PID控制器结构简单,基本只需整定1个参数即可达到控制要求,且对于不同工况均有稳定的控制效果,体现出良好的鲁棒性。     

PID参数最通俗的解释与参数整定方法

积分和微分是高等数学的概念,有的人觉得PID控制很神秘,PID控制器的参数很难理解和调整。实际上可以通过几何意义来理解积分和微分,控制器输出量中的比例、积分、微分部分都有明确的物理意义。     

应用Matlab分析PID控制器对G-M直流调速系统的影响

PID控制器是最早发展起来的控制策略之一,广泛应用于工业过程控制及运动控制中。Matlab软件的使用使得自动控制系统的分析与设计的视化程序设计更加方便。以控制系统中常用的PID控制器在G-M直流调速系统中的应用为对象,分析了其数学模型,借助Matlab软件分别分析了比例P、比例积分PI、比例积分微分PID控制器参数变化对系统中对稳定性、快速性及准确性的影响。     

钢球磨煤机制粉系统DRNN神经网络解耦控制研究

通过将对角回归神经网络技术和PID技术相结合,提出一种可用于强耦合多输入多输出系统的比例、积分和微分参数在线自整定神经网络PID解耦方案。将这种方法应用于球磨机制粉系统控制,对耦合强烈的磨煤机出口温度、入口负压、负荷三维传递函数矩阵进行解耦控制。仿真研究表明,该方案解耦效果良好,并且可以有效克服钢球磨机对象的大滞后和非线性,获得良好的控制品质。     

基于积分分离的永磁同步直线电机PID控制系统

永磁同步直线电机具有非线性、耦合性、负载扰动、时变不确定性等特点,常规PID控制器结构简单、输出稳定、易实现,在对直线电机进行控制时虽然可以使系统获得比较好的控制效果,但它对输入信号的适应性不强,在高速、高精的应用场合往往不能满足控制需要.提出了一种在速度环上用积分分离的PID控制器代替常规PID控制器的控制方法.仿真试验结果表明,积分分离PID控制器能使直线电机获得更好的控制性能.     

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。     

带预补偿环节的PID控制器及其在过热汽温控制中的应用

1问题的提出反馈控制是控制系统中应用广泛的一种控制方法，控制器是基于被控量的偏差运算来实现各种调节特性的。广泛应用在工业领域中的调节器是常规的PID调节器。它结构简单，能够实现无差调节，满足大量的工业过程的控制要求，而且具有强的鲁棒性。但对于像锅炉过热汽温这样的大惯性对象来说，控制效果并不理想。这是由反馈控制的形式所决定的。为了改善调节品质，能否在常规的PID调节器基础上增加被控量的预补偿环节来达到较理想的控制目的呢？下面就对这一问题进行讨论。2基本思路PID调节是对其输入被控量的偏差进行比例、积分、…     

遗传算法在UPFC的PID控制器参数优化中应用

阐述了统一潮流控制器(UPFC)的原理及其控制器设计,采用串联侧输出电压、并联侧输出电流的横向分量和纵向分量为控制量,建立了比例积分(PI)控制时的系统方程.以含UPFC的单机无穷大系统进行仿真,结果表明UPFC可提高系统暂态稳定性.利用遗传算法对PID控制器参数进行优化,采用偏差绝对值对时间的积分性能指标作为最小目标函数,同时加入控制输入的平方项并引入惩罚功能,以防止控制能量过大和超调.仿真结果显示,参数优化后系统暂态过程变短,相关量的波动降低,进一步提高了系统的暂态稳定性能.     

基于尼科尔斯PID设计方法的负荷频率控制

为解决互联水电系统负荷频率控制(load frequencycontrol,LFC)问题,及保持互联电网系统频率、联络线功率及区域控制误差(area control error,ACE)的稳定,根据闭环系统谐振峰值与系统响应最大峰值之间的关系,构建一个与系统参数及控制器参数都相关的优化问题,通过该问题的求解获得控制器参数与系统参数之间的数学关系,针对水轮发电系统非最小相位特性,通过串加比例–微分(proportional-derivative,PD)控制方式降低系统阶次,设计尼科尔斯(Nichols)曲线的比例–积分–微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器。基于模型参数扰动和负荷干扰的仿真结果表明:尼科尔斯PID控制器能快速调整系统频率偏差、联络线功率偏差及ACE为0,具有良好的鲁棒性能和抗负荷干扰性能,系统过渡过程性能明显优于传统PID调节器结果。     

一种新型控制器在主蒸汽温度控制系统中的应用

利用一种新型非线性比例积分微分（NLPID）控制器进行反馈控制．并与神经网络前馈控制相结合,对传统的主蒸汽温度控制系统进行改进．以提高其适应性和鲁棒性。仿真研究表明,新控制方案比常规比例积分微分（PID）控制表现出更好的控制品质。     

基于双dq坐标变换的模块化多电平矩阵变换器无源控制策略

模块化多电平矩阵变换器（M3C）采用双αβ坐标变换时控制结构复杂，被控变量仍为交流量，且非线性的M3C采用线性的比例积分微分（PID）控制时效果不理想。提出采用控制系统结构更简单的双dq坐标变换，将M3C控制系统中的被控量都转换为直流量，并采用非线性的无源控制（PBC）方法。基于PBC理论分析了M3C对象的无源性和稳定性，设计并推导了M3C的PBC策略。在MATLAB/Simulink上搭建了基于双dq坐标变换的M3CPBC仿真系统，模拟3种运行工况下的系统运行情况。仿真结果表明，相比于PID控制，所提PBC方法控制参数更少、响应速度更快、谐波含量更低，总体控制效果更好。