仿人智能温控仪

介绍一种基于仿人智能控制的单片机智能温控仪.智能积分环节与PD有机结合,使温控仪的性能指标优于EIC控制,更优于PID控制.     

基于改进温度控制算法的基因扩增装置

介绍了用于基因扩增的一种新型热循环仪,对其系统结构、控温方式及控制算法等关键技术作了详细描述。为兼顾热循环温控制过程中的快速性和准确性,提出了基于改进前馈控制的复合控制策略。由于该改进前馈控制能够直接输出系统达到某一设定温度所需的近似稳态作用,因此,该复合控制策略明显改善了系统的动态响应速度。同时,PID控制用于消除系统的稳态余差和克服外界扰动。试验结果表明,与PID控制相比,改进的温度控制策略能够显著提高热循环仪的运行效率,改善热循环仪的温度控制精度。     

PCR仪器的IGWO-BP神经网络PID控制

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)仪温度控制存在时滞性、非线性、惯性大、时变等特点,通过传统的PID温度控制效果较差,远不能满足要求,而BP神经网络PID控制通过自适应学习较传统PID控制而言控制能力更强,其在聚合酶链式反应仪温度控制方面的应用基本还是空白,但BP神经网络的初始权重是随机选定的且沿着正方向不断进行调整,易导致多次训练结果不一致。针对这些问题,提出了一种基于改进灰狼算法(improved grey wolf optimal, IGWO)的BP神经网络自调整PID参数的控制方法,利用改进灰狼算法良好的全局搜索能力将其寻找的最优位置作为BP神经网络的初始权值。最后仿真结果表明,该算法很好地满足了PCR仪温度控制的要求,与传统方法相比,在同一升降温速率下,温度控制系统超调量为0.2%,大幅度减小且无稳态误差,对于聚合酶链式反应仪温度调节具有更佳的效果。     

模糊PID复合智能控制参数自整定研究

介绍了一种新的Fuzzy 自适应PID控制器的设计原理及参数自整定方法,该方法充分结合了常规PID与模糊控制的优点,将整个控制过程实施分段控制,通过分析PID参数在偏差调节中的作用,采用模糊控制来实现参数自整定。基于该思想,我们利用STC80C52RC设计了一种智能化温度控制仪,通过实践运行表明,其控制效果比常规单一控制更优越。     

基于模糊控制的PLC在温度控制中的应用

结合工业电炉的温度控制,介绍了一种基于模糊控制的PLC温度控制系统。该系统克服了传统的位式调节器和PID调节器超调大的缺点,充分发挥PLC控制灵活、编程方便、适应性强的优点,提高了控制的精确度。     

重力式毛细管粘度仪关键技术研究

恒温槽温度的高精度控制和精确液位检测与准确计时是影响重力式毛细管粘度仪测量准确度的关键因素。提出并设计了一种将改进Bang-Bang控制、模糊控制、PID控制与DSP的PWM控制相结合的恒温槽温度复合智能控制方法,构建了一种改进型峰值液位检测方法,实现了恒温槽温度的精确控制和粘度仪的液位自动检测与准确计时。实测结果表明,采用复合智能温度控制和改进型峰值液位检测的重力式毛细管粘度仪各项指标均达到或优于工业粘度计国家标准要求,计时误差0.3%,恒温槽温度控制准确度达0.05℃。     

模糊PID控制在温控仪中的应用

为提高温度的控制精度,提出了一种模糊PID控制器的设计方法。该方法可实现当温度偏离工作点较远时模糊控制起主要作用,在工作点附近则主要实施PID控制,实现了两种控制方法的优势互补,在此基础上给出了一种宽温度范围的高精度温控仪的设计方法。     

自适应神经PID在挤塑机温控系统中的应用

针对塑料挤出机的多段料筒温度控制,以及常规PID控制在非线性的、时变系统中控制效果的局限性,提出了一种基于BP神经网络整定的PID控制方法.给出了计算机控制系统设计及系统软件开发.由于神经网络具有强大的非线性映射能力,自学习、自适应等优势,通过对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制,建立比例、积分和微分三种参数自学习的PID控制器.对锥形双螺杆塑料挤出机的温度控制实验结果表明,用该方法整定的PID控制系统,逼近精度高、鲁棒性好.     

内模控制在温度控制传感器系统中的应用

为了适应现实状况对于提高控制效果的要求,对温度控制传感器系统采用了内模控制方法,完成基于内模控制的温度控制系统设计.针对具有大时滞的温度控制对象完成基于内模控制的温度控制系统设计;对相同的大时滞温度控制对象,完成基于PID控制的温度控制系统设计,并在Matlab/Simulink仿真平台上对所设计的温度控制系统进行仿真分析.仿真结果表明了内模控制滤波器的时间常数对系统控制效果的影响规律,其控制效果优越于PID控制.     

差热分析自动监控系统的设计

介绍了一种用于差热分析实验的温度及温差自动监控系统的组成、功能及其软硬件实现;该实验方法的关键就是选择一个适宜的速度保证线性升温或降温,以准确检测温度差,精度要求高;该系统采用集散控制结构,一台微机连接8台智能温控仪,分别控制一套差热分析仪;用微机完成给定曲线、模糊PID参数白整定,温控仪白带的PID控制器实现控制;配套开发了一套功能强大、操作简便、可视化很强的监控软件;实验系统的投人使用结果说明了本系统具有优异的性能,达到了设计标准。     

智能厂房温湿度控制系统

首先分析了厂房温湿度控制与一般建筑物空调系统的区别,指出现在流行的空调控制方法不适合厂房温湿度控制;接着提出一种智能温度控制方法,它不需要确定系统的数学模型,用专控制的方法,在不同控制阶段分别采用开关控制,模糊控制和智能ＰＩＤ控制;最后介绍了实行结果。     

A three-loop model-following control structure: theory and implementation

This article presents a novel three-loop control system, which supplements control structures known from the literature as model following control (MFC). The major advantage of the proposed system is its high robustness to process parameter variations; it is much higher than that offered by single-loop or two-loop control systems. Features of the new structure are revealed by a theoretical analysis that has been carried out from the viewpoint of requirements for a force/pose controller of a Stäubli RX60 manipulator. This article shows how the proposed control structure responds to such strong process parameter variations and makes a comparison to results yielded by single-loop control structures.     

模型跟踪广义预测鲁棒自适应控制器

本文采用滤波CARMA模型,基于内模原理,提出了一种新的广义预测鲁棒自适应控制器,并分析了闭环系统性能,在新的控制器中,引入适当的前馈作用,使得跟踪和调节问题解耦,利用部分状态跟踪、模型参考以及极点配置方法解决跟踪问题,利用多步预测滚动优化方法解决调节问题;适当选择滤波器可以保证对平稳随机扰动有满意的响应,减少可调参数对闭环系统响应的影响,增强系统对未建模动态的鲁棒性,仿真结果表明:该控制器对确定性和非平稳随机扰动具有不变性,对系统时延和阶次变化具有鲁棒性,适用于非最小相位和开环不稳定系统。     

自动化技术专题讲座(Ⅳ)──智能控制技术与应用

主要介绍智能控制的原理、结构、类型和应用。     

Stabilization of robot motion and contact force interaction for third-order motor dynamics

An approach to the synthesis of control laws stabilizing motion and force in contact tasks, based on the exponential stability of the closed-loop control system, is described. When using the synthesized control laws, simultaneous stabilization of both motion and force is achieved with a preset quality of the transient responses. The task is solved in a most general form, taking into account the constraints on robot control, its position and the force of interaction of the robot and the environment, and the external perturbations and inaccuracies of the measuring sensors, when the environment dynamics is being described by nonlinear second-order differential equation, and the robot dynamics includes the third-order equations of the robot actuators dynamics.     

专家PID控制在印染过程温度控制中的应用

对于具有较大时滞,非线性和时变性特点的打样机对象(它是印染行业中的一种小型设备),常规PID控制方法往往难以达到良好的控制效果.本文将专家控制器与常规PID控制器相结合,提出了一种智能控制器结构.试验表明,与常规PID控制器相比,该控制器的控制精度有了明显的提高.     

Robust containment control in a leader–follower network of uncertain Euler–Lagrange systems

A distributed controller is developed that yields cooperative containment control of a network of autonomous dynamical systems. The networked agents are modeled with uncertain nonlinear Euler–Lagrange dynamics affected by an unknown time‐varying exogenous disturbance. The developed continuous controller is robust to input disturbances and uncertain dynamics such that asymptotic convergence of the follower agents' states to the dynamic convex hull formed by the leaders' time‐varying states is achieved. Simulation results are provided to demonstrate the effectiveness of the developed controller. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

解耦控制的现状及发展

通过对多变量系统解耦设计的必要性分析,介绍了传统解耦、自适应解耦、鲁棒解耦、智能解耦等各种解耦方法,并叙述了各种方法的研究现状和应用情况,同时分析了各种方法局限性。指出解耦控制领域的研究已成为控制理论和控制工程界共同关注的热点。自适应解耦与智能解耦,侧重于控制器的研究,它们更多采用试探、优化方法来设计控制器．理论研究还尚待完善。因此,寻求一种有效的、简单易行的控制方法,即寻求理论与实际结合点,是今后研究的方向。     

一种专家智能控制器的仿真研究

该文提出一种专家智能控制器（简称为ＥＩ控制器）．该控制器的参数可基于专家知识和过程参数的变化实时进行调整。仿真结果表明对于工业过程中的大纯滞后、非线性、变参数特性能获得较为满意的调节效果。     

六自由度并联机器人分散鲁棒非线性控制

针对六自由度并联机器人动力学特点,提出了一种新型分散鲁棒非线性控制方法.与传统PD控制策略和已有分散鲁棒非线性控制方法相比,由于控制律中增加了广义误差的小数幂项,改进后的方法除保持原方法的优点外,还具有较强的终端收敛能力,能够保证跟踪误差以更快的速度全局一致收敛到一个更小的剩余集.通过选择合适的控制器参数,可使剩余集趋于0.运用Lyapunov方法分析了系统稳定性,给出了系统稳定性条件.最后,仿真结果验证了该方法的有效性.