基于模糊自适应PID控制器的张力控制系统

针对常规PID控制在张力控制中,控制参数难以整定的问题,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整Kp、Ki、Kd参数.仿真结果显示,这种模糊自适应PID控制器比常规PID控制器在张力控制中有更好的控制特性.     

纸纱复合制袋印刷一体机张力控制器设计

目的研究纸纱复合制袋印刷一体机纸张张力控制器。方法针对纸纱复合制袋印刷一体机的张力控制问题,结合模糊自适应PID与粒子群算法,设计基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法的模糊自适应PID张力控制器。利用余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法,搜索出一组最优的PID参数,来提高张力的控制精度。结果仿真结果表明,该张力控制方法的响应时间为0.25 s,最大超调量为2%,小于其他方法的响应时间和最大超调量。结论设计的控制器与传统的PID控制和模糊自适应PID控制相比,具有响应速度快、控制输出稳定、调节时间短等优点。     

系统PID控制研究与仿真

PID（Proportional—Intergral—Differential）控制器具有算法简易、可靠性高等特点,是发展最早且较为成熟的控制器之一。PID算法在控制过程中只需要知道控制偏差e和偏差变化率ec等基本参数,不需要精确的数学模型,便可以通过该算法对控制参数进行在线自我调整,达到理想的控制效果。现代的PD控制是将自适应控制、最优控制、预测控制、鲁棒控制和智能控制引入到PID控制中的一种新型控制,具有广阔的发展前景。     

基于模糊自适应PID的加样臂位置控制

为实现快速、平稳的加样臂位置控制,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出基于模糊自适应PID的位置控制器.通过模糊控制在线调整位置环PID控制器的3个参数,使控制器具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,同时还具有传统PID控制器精度高的优点.仿真结果表明,基于模糊自适应PID的位置控制器比传统PID位置控制器响应速度快,调节时间短并具有抗干扰能力.进行了加样臂的运动控制实验,以传统PID控制作为对比,通过改变加样臂的运动环境验证了模糊自适应PID控制可以实现加样臂的准确位置控制并具有一定的自适应能力,可以为类似控制器的设计提供参考.     

卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制优化设计

目的 优化卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制系统,降低张力控制系统响应时间、超调量、调节时间,提高系统抗干扰能力,提高纸带张力控制效果.方法 在纸带张力常规PID控制器基础上,引入制动器滞后补偿环节,利用Simulink仿真软件,设计出补偿PID控制器,分别对常规PID控制器和补偿PID控制器开展仿真分析.结果 得到常规PID控制器单位阶跃响应参数,上升时间tr=0.75 s,超调量 σ=9.5％,调节时间ts=2.812s,稳态误差es=0.001.得到补偿PID控制器单位阶跃响应,上升时间tr=0.40 s,超调量σ=6.7％,调节时间ts=1.962 s,稳态误差es=0.仿真15,10 s时引入扰动信号后,常规PID控制器在3.04 s回归稳态;补偿PID控制器在1.21 s回归稳态.结论 通过仿真分析,对比阶跃响应参数和干扰后回归速度,可知补偿PID控制器的动态性能优于常规PID控制器,控制纸带纸力性能较好,为优化卷筒纸印刷机张力控制提供了理论指导.     

HTF58X2注塑机螺杆筒温度的模糊PID控制

分析了HTF58X2注塑机螺杆筒温控系统的特点与要求。考虑到传统PID控制器中的螺杆筒温控系统因具有非线性、纯滞后、时变性而难以取得满意的温控效果,提出了一种基于模糊策略的PID参数在线整定的自适应控制器。该控制器根据现场输入的温度偏差和偏差变化率,通过模糊推理对PID控制器参数进行在线调整,以适应不同工况下PID参数的最佳匹配。Matlab/Simulink仿真和实验测试的结果表明,模糊-PID控制器与固定参数的PID控制器相比,在调节速度、超调量和自适应能力等方面具有一定的优势。     

基于模糊PID的主汽温串级自适应控制

随着电网对火电机组调峰调频能力的日益严苛,火电机组经常运行在AGC指令频繁变化的工况下。当负荷指令变化时,主汽温度的对象模型也会随之发生变化。该文设计了一种基于模糊PID的主汽温串级自适应控制系统,根据主汽温的实时偏差与偏差变化率,依据模糊控制规则自适应调整PID控制器的3个参数。仿真结果表明,基于模糊PID的主汽温串级自适应控制具有系统超调小、响应速度快、变工况鲁棒性好等优点,满足机组AGC调峰调频时主汽温控制的动态特性。     

卷筒料印刷装备收卷张力系统解耦控制研究

目的 为了保证卷筒料印刷装备收卷张力系统的性能,提出一种适用于收卷张力系统的自抗扰（ADRC）解耦控制器。方法 在收卷张力系统数学模型基础上,结合卷筒料收卷系统的工作原理,基于ADRC控制技术设计收卷张力系统的ADRC解耦控制器,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果 在相同的阶跃输入下,研究结果表明,PID控制器调整时间为2.4 s,而ADRC解耦控制器调整时间为0.7 s;在PID控制下,收卷基材张力出现超调和震荡,而在ADRC解耦控制下,基材张力无超调和震荡现象;采用PID控制器,收卷牵引跨度张力变化引起收卷跨度张力波动,而采用ADRC控制器则没有波动。结论 提出的卷筒料印刷装备收卷张力系统ADRC解耦控制器实现了高精度张力控制,具有比传统PID控制器更好的控制性能。     

包装覆膜自适应恒张力控制方法研究

目的为解决悬浮包装生产过程中薄膜张力不稳定等问题,建立覆膜过程薄膜张力数学模型。方法针对传统PID控制在薄膜张力控制中的诸多不足,基于BP神经网络设计自适应PID薄膜张力控制方法。根据系统运行状态,调节PID控制器的参数。通过神经网络的自身学习来调整权系数,确保被控对象处于稳定工作状态。为进一步优化BP神经网络控制性能,利用鱼群寻优算法实现初始阈值和权值优化。最后,进行仿真和实验研究。结果仿真和实验结果表明,基于改进BP-PID控制算法进行张力控制时,系统响应速度较快,最大超调量较小。薄膜张力的最大相对误差只有0.5N,误差值都比较小。结论改进BP-PID算法具有较高的控制精度和稳定性,可满足包装覆膜要求。     

新型悬浮包装中薄膜张力的模糊自适应PID控制

目的解决新型悬浮包装缓冲衬垫生产中薄膜张力难以控制的问题。方法建立非连续覆膜环节中张力系统的数学模型,提出以Lab VIEW为仿真软件,模糊自适应PID为控制算法的仿真策略。分析在不同卷径、不同加速度和加减速方式下,薄膜张力的变化情况和算法的控制效果。结果仿真结果表明,薄膜卷径越小张力波动越大,运行加速度越大薄膜张力波动越大。在不同工况下,模糊自适应PID较常规PID有更快的响应速度和更小的超调量。结论模糊自适应PID参数调整简单,适应性好,能满足非连续覆膜过程中薄膜张力稳定的控制要求。     

凹版印刷多色套准控制系统设计

目的 为减小凹版印刷过程中套印误差、提高印刷质量.方法 分析凹版印刷产生误差的主要原因,基于模糊控制设计一种多色套准控制系统.论述基于图像处理的套印误差检测原理.根据多色套印的生产需求,设计一种模糊比例-积分-微分(PID)控制器.利用模糊推理,该控制器可对PID参数进行自适应调整,进而实现高精度、高速度印刷.最后,采用数字信号处理器(DSP)搭建控制系统架构,并进行实验研究.结果 实验结果表明,套印偏差最大值只有0.018 mm,远小于行业标准;套印偏差检测速度明显大于印刷速度,可确保印刷过程的实时性.结论 所述多色套准控制系统具有精度高、速度高等特点,可满足印刷、包装等相关行业的要求.     

基于模糊控制的印刷电子装备套准系统控制策略

目的为了提高凹版印刷电子装备的制造精度和一致性,提出一种将模糊控制与PID(Proportion-Integral-Differential)控制有机融合的多层套准系统控制策略。方法在2层套准系统模型基础上,结合多层套准系统的套印工艺,建立4层套准系统非线性耦合数学模型,有机结合模糊控制和PID控制设计4层套准系统模糊PID控制策略,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果仿真结果表明,提出的套准系统模糊PID控制策略很好地抑制了张力波动、速度干扰、料带性能变化引起的套准误差。结论提出的多层套准系统控制策略实现了高精度套准控制,具有比PID控制器更好的控制性能。     

自调整 PID 控制在卷取张力中的设计与仿真

目的设计模糊PID变频调速自调整控制系统以克服纸张卷取张力控制不稳定现象。方法采用西门子全数字交流调速的控制方法,由速度及压力检测元件组成的张力控制系统,针对传统PID控制参数固定,将模糊算法应用于系统设计中,对系统调节器输出滤波处理,并将生产线速度变化作为前馈量加到控制器输出,进而提高调节器与生产线速度变化的跟踪能力。结论该自调整PID控制方法具有良好的控制效果,为工业过程非线性、时滞系统的张力控制提供了一种有效的控制方案。     

基于双模糊PID的药品包装贴标张力控制系统设计

目的 为提高药品包装的贴标精度,设计一种基于双模糊PID控制器的贴标机张力控制系统。方法 简要论述药品包装生产线结构及其工艺流程。针对标签纸带收卷过程具有时变性、非线性和动态干扰等特点,设计一种双模糊PID张力控制器。利用副模糊控制器实现主模糊控制器的变量论域系数整定,而主模糊控制器可实现PID控制器参数整定。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,与PID控制器相比,双模糊PID控制可使系统超调量减小50%,系统调节时间减小65%;贴标位置准确、标签贴附平整。结论 所述控制系统具有较好的抗干扰性能,贴标效果良好,具有一定使用价值。     

凹印机PID算法实现

目的论述基于PLC工业控制器的多闭环回路的PID算法实现,改进印刷机上的PID控制过程。方法针对陕西北人机组式凹版印刷机的张力控制系统,采用PLC编程实现速度和张力调节器的算法;在经典PID和数字PID算法基础上,采用试凑法对PID控制器进行参数整定,并在凹版印刷机上进行验证实验。结果速度环实验表明:在500 r/min的情况下,电机很快达到设定值,当外部扰动出现时,大约经过6 s电机重新进入稳定状态;张力环实验表明:当卷径为92~800 mm时,所整定的PID参数能够满足4个阶段收卷的不同任务要求,正常运行时系统运行速度为100~200 m/min,且系统出现外部干扰时能够很快调节摆辊位置,使其恢复到垂直位置。结论多级PID控制方式和参数整定能满足当前国产凹印机的收卷需求,但当卷径不断变化超出800 mm时,或者印刷速度大于200 m/min时,整定好的PID参数会使系统性能变坏,仍不能满足高效高速凹印机的生产任务要求,需不断改进张力控制方案。     

模糊控制在清蜡车控制系统中的应用

通过对模糊控制器和PID调节器原理的分析，将模糊控制和PID控制相结合的PID参数自调整的模糊控制器应用于清蜡车控制系统中。文章阐述了系统总体设计、硬件设计和软件设计。分析了模糊PID调节器比例、积分和微分的调节规则，并应用Simulink对系统进行仿真。控制器用平均温度的偏差和温度偏差变化率作为输入信号，PLC的模拟量输出用来控制燃烧器的喷油量，从而调节清蜡车控制系统的温度。     

基于蒸汽喷射制冷的汽车空调建模与控制

以汽车尾气为热源,建立蒸汽喷射制冷循环的数学模型。针对汽车蒸汽喷射制冷系统的特点,设计应用于汽车蒸汽喷射制冷系统的模糊自适应PID控制器,并与PID控制算法进行对比研究。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器在变负荷、变工况等条件下都优于PID控制器,为蒸汽喷射制冷在汽车空调中的应用提供可行性方案。