多模态PID研究与实现

文章分析了控制器的设计思路和原理,研究了一类多模态PID的控制策略,建立了某恒温箱温度控制系统的数学模型,在此基础上通过Matlab进行了仿真实验,并与传统PID的控制策略仿真结果进行了对比分析。针对该恒温箱温度控制系统设计要求,采用罗克韦尔公司PLC编程实现了一类改进型的多模态PID控制策略,通过试验验证了该多模态PID控制策略在复杂温度控制系统中的有效性和可行性。     

循环流化床锅炉燃烧系统的融合控制策略

针对盐化工企业中循环流化床锅炉燃烧控制采用常规PID控制导致系统动、静态品质差,提出了一种基于仿人智能的融合控制策略。文中分析了循环流化床锅炉燃烧系统的特性,研究了控制策略及其相应的工程控制算法,通过仿真试验分别给出了采用最优PID与融合控制策略实施控制的数字仿真响应的对比曲线。实验结果表明,该控制策略的鲁棒性强、稳定性好和控制精度高。     

基于专家经验的单神经元串级温差控制研究

针对置换蒸煮锅内存在的温差及温差对象的非线性严重、大时滞、要求控制实时等特点,提出了保证蒸煮锅内温度一致的、基于专家经验的单神经元串级PID自适应控制策略。该控制策略引入专家经验调节单神经元增益K,同时将单神经元PID自学习和自适应的能力与串级优势相结合,可实时快速地进行温差控制。在Simulink中,调用该控制策略的s函数,进行温差对象特性的动态仿真实验,以验证其鲁棒性和模型失配响应。结果表明：该控制策略的鲁棒性与自适应性比常规温差-流量串级PID控制及单神经元PID串级控制更好;THJSK-1平台中的实时控制还表明,该控制策略具有可行性。     

基于Smith预估补偿的啤酒发酵温度控制策略

在啤酒发酵过程中,发酵液的温度控制具有大时滞、非线性和分阶段性等特点,这些特点造成发酵罐内发酵液的温度波动频繁,偏差较大。为了更好地对啤酒发酵温度进行控制,在常规PID控制的基础上,提出了基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略。在对啤酒发酵温度控制系统的辨识模型进行Matlab仿真分析的基础之上,将该控制策略用于实际生产。结果表明:该控制策略可以有效改善控制系统的稳定性和抗干扰能力。     

基于PID与模糊控制的切削加工过程双模控制

为了克服在切削加工过程中单一的控制策略建立的控制系统性能不理想的情况,采用了多个系统并联的切削加工过程模型。结合了PID控制和模糊控制两者各自的优点,设计实现了对切削加工过程的双模控制。利用MATLAB对该控制策略进行响应仿真并调试参数,求解出了较优的基于PID控制与模糊控制的切削加工过程双模控制的控制器,有效地提升了对切削加工系统的控制性能。     

纸机干燥部供汽系统的专家控制系统

针对纸机供汽系统对象复杂、难以建立数学模型的特点,在传统PID控制的基础上,提出了PID控制和专家控制相结合的蒸汽压力协调控制方案,使系统能够按照实际运行状况智能选择控制策略,并在实际应用中验证了该方法的可行性。     

基于AT89S51单片机的除氧器温度控制系统的设计

针对被控对象存在的滞后、时变、非线性等特点,采用模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了一种高精度温度控制算法,并以AT89S51单片机为核心,实现了该控制方案.文中使用MATLAB软件对PID控制、模糊PID控制分别进行了仿真研究.仿真结果表明,参数模糊PID控制能满足调节时间短、超调量小且稳态误差在104±3℃内的控制要求.     

工业机器人非线性PID偏差耦合同步控制策略

为了提升工业机器人系统的多轴同步控制精度,课题组将一种近似势能函数引入到设计的新型控制律中,提出一种新型的非线性PID偏差耦合同步控制策略,并基于Lyapunov稳定性理论和La Salle不变性原理证明了所提出的控制算法可以保证闭环系统的全局渐近稳定。实验结果表明:新型的非线性PID偏差耦合同步控制策略与传统的线性PID控制策略和非线性PID控制策略相比较,系统的位置误差和同步误差收敛速度均明显加快,并且同步误差减小了70%,达到同步要求的时间缩短了80%,超调量降低,同步控制性能得到显著提高,有效的改善了工业机器人同步控制系统的协调性及动态品质。     

磨煤机解耦控制系统的设计和仿真

中储式磨煤机出口温度和入口压力系统是一个耦合作用较强的双输入双输出系统,使用常规PID控制回路进行控制无法取得理想效果。针对这种情况,提出了一种解耦PID控制策略。该方案在PID回路中加入解耦补偿器,以实现对多变量的解耦控制。仿真试验表明,该策略有效地解决了多变量的耦合问题,取得了较好的控制效果。     

移动机器人控制方法综述

移动机器人作为机器人中研究最早的机器人类别之一,其广泛应用于工业领域、服务领域、军事领域等。文章以控制策略为切入角度,综合分析了近年来移动机器人的关键性研究成果,重点总结了经典PID控制到改进模糊PID控制,同时介绍了基于机器视觉控制和多传感器信息融合的新型移动机器人控制策略的发展历程,分析了不同控制方法的优缺点以及所适用系统下的控制效果。最后,对移动机器人发展中一些关键性问题进行了总结讨论,并展望了控制方法未来的研究发展方向。     

基于正切函数的压电驱动磁滞建模及其控制

压电陶瓷驱动器具有迟滞、蠕变等非线性特性,降低了微纳米定位平台的精度,因此,课题组通过建立压电陶瓷微位移驱动器的磁滞模型以提高精密定位系统的控制精度,并且设计有效的控制系统加以实验验证。课题组建立了基于正切函数的磁滞模型,将磁滞模型串联在系统中,成功抑制了系统的磁滞效应。在控制系统设计中,采用了逆模型控制、PID控制和PID+前馈控制3种控制策略对微位移实验平台进行控制,验证了模型的精确性和可行性。通过对比分析实验结果可得:实验中的3种控制策略均能有效控制微位移平台的运动,其中以PID+前馈控制的控制效果最为优秀。     

双馈风力发电机组并网机侧换流器安全性研究

针对双馈风力发电机在并网过程中产生的冲击电流而引发的机侧换流器安全性问题,在机侧转速环上,设计了一种基于二次型性能指标学习算法的神经元自适应PID控制器。利用该控制策略来改善双馈风力发电机机侧换流器的安全性能,建立了双馈风力发电机机侧控制器仿真模型,对双馈风力发电机空载并网的前后过程进行了研究,并与传统PID控制策略的安全性进行了对比。研究表明,该控制策略具有动态响应快,并网冲击电流小的特点,提高了并网系统的安全性。在给定期望转速下,可以实现基本无超调,能够较好的满足并网要求,保证了整个系统的安全运行。     

小麦水分调节系统DMC—PID控制策略研究

面粉加工中小麦水分调节是至关重要的工艺之一,针对小麦水分调节系统不可忽略的时滞性,在常规PID算法的基础上融合动态矩阵控制算法,设计基于DMC—PID算法的小麦水分调节串级控制策略。仿真及PLC实验结果表明,DMC—PID算法能有效地减少系统的时滞,增强系统抗干扰能力,实现小麦水分调节机快速准确着水。     

纱线卷绕系统恒张力先进控制策略

针对纱线卷绕系统内外部扰动较多，系统具有时变性和不确定性，纱线张力值波动较大，控制精度不高导致纱线断头等问题，提出了学习速率自适应与蚁群算法联合改进的BP神经网络PID控制策略。通过学习速率自适应提高网络学习速率，并利用蚁群算法调整网络初始参数。分别测试PID算法、BP神经网络PID算法与改进BP神经网络PID算法。结果表明：基于改进BP神经网络的无刷直流电机PID控制器鲁棒性更强，性能良好，纱线卷绕系统张力波动较小，断头率降低。     

继电反馈辨识方法的改进及应用

分析和研究了常规PID算法不适应用于大时滞过程控制的一些主要因素，有针对性地提出了基于改进型继电反馈辨识方法的PID／PI自整定控制策略，并将其应用于典型的大时滞大惯性对象——纸机的水分定量控制系统中，系统运行结果证明控制效果良好。     

基于模糊PID技术的加热炉温度控制的优化

在精密成型工艺中,需要对加热炉的温度进行精确控制,而传统的串级控制方式和常规PID控制不能完全满足这方面的需求,其原因在于被控温度的非线性、滞后性、时变性等特点,因此迫切的需要改进和优化。文章提出将模糊机制融入到PID算法当中,结合两种控制策略的优势,利用模糊机制动态调整PID的各个参数,有效的提高了传统PID的控制精度和响应速度,同时明显改善了精密成型系统温度的控制效果,具有一定的推广价值。     

基于Fuzzy-PID控制器的烟草薄片涂布率控制

本课题提出基于Fuzzy-PID控制策略的涂布率控制方法,利用模糊控制方法对PID的参数进行在线调整,保证生产过程涂布率稳定在设定值。利用烟草薄片厂的实际生产数据,模拟烟草薄片实际生产过程中涂布率数据,对提出的Fuzzy-PID控制器进行验证。结果表明,Fuzzy-PID控制器比传统PID控制器的鲁棒性更好、精确度更高。     

神经网络PID控制器在纸浆浓度调节中的应用

在造纸过程中,针对纸浆浓度控制系统的大滞后和模型不确定的特性,利用BP神经网络所具有的自学习能力和任意非线性表达能力,提出了用BP神经网络自整定PID参数的控制策略,对纸浆浓度的调节进行控制,并使用MATLAB软件进行仿真研究。仿真结果表明:基于BP神经网络的PID控制器具有很强的适应性,可以获得满意的控制效果。     

基于STM32的单级旋转倒立摆控制系统的设计与实现

对单级旋转倒立摆的控制系统进行了研究,提出了以STM32为核心的控制器设计,在控制策略上采用经典控制理论PID的控制算法,实现对单级旋转倒立摆旋转臂及摆杆的同时闭环控制,最终测试结果表明系统控制策略有效。     

蛋品检测调速系统的仿真分析及控制策略的选择

利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱对异步电动机单闭环调速系统进行计算机辅助设计,并应用SIMULINK进行动态数字仿真,比较PID控制策略和模糊控制策略后,选择模糊控制策略为最优控制策略。