智能PID控制系统的设计研究

在现阶段的过程控制中,拥有较强鲁棒性和简单结构的PID控制器应用广泛。但是,常规的PID控制器在控制非线性系统和事变对象的过程中却无法得到良好的控制效果。在当今世界科学技术日新月异的状态下,PID控制器在研究和应用的过程中不断深入。下面就以模糊PID控制器的设计与研究为例进行探讨。模糊PID控制器就是将PID控制与模糊控制相结合,这种方式能够将两者中存在的缺陷和不足进行弥补,同时将它们的优点进行更好的发挥。     

一种基于PLC的模糊自适应PID控制器设计

通过对模糊自适应PID控制器设计过程的详细分析,提出了一种基于PLC查表方式实现模糊自适应PID控制器的方法,实现了基于PLC的自适应模糊PID控制器的设计,并应用于实际的控制系统中。结果表明,用PLC实现模糊自适应PID控制简单实用,适于工业控制系统应用。     

基于模糊控制纸张抗张试验机调速系统设计

纸张抗张试验机是检测纸张抗张强度和拉伸率的材料力学设备。为了能使试验机具有更加精确的调速系统,在控制策略上将模糊控制技术与PID有效结合,设计出基于模糊PID控制器的双闭环直流调速系统。通过Matlab仿真实验与常规PID控制器进行比较,模糊PID控制器的仿真结果要明显优越于常规PID控制,其响应速度、鲁棒性、稳态精度等均达到预期效果。     

模糊PID在拉拔机控制系统中的应用

针对拉拔机在拉拔的过程中因负载大小不同而引起不稳定和抖动的现象,设计了模糊PID控制器。模糊PID以系统偏差和偏差变化率作为输入,通过修改PID控制器的参数来获得满意的动态和静态控制性能。仿真结果表明,模糊PID在上升时间和稳态时间上分别比传统PID控制器缩短了0.119 s和0.503 s,在快速性和稳定性上明显优于传统PID控制器。采用这种控制器改善了控制系统的动态性能,提高了系统的控制精度。     

自适应模糊PID控制的太阳光跟踪伺服系统

针对太阳光跟踪伺服系统中应用的传统PID控制过程中的一些问题,本文通过对自适应模糊PID控制系统的分析,设计了双轴跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器,并在Simulink环境中建立方位角跟踪传动机构仿真模型且完成仿真。仿真结果表明,太阳光跟踪伺服系统自适应模糊PID控制器较传统PID控制器具有较强的稳定性、适应性与鲁棒性,这在太阳光跟踪伺服系统控制领域具有重要的实用价值与应用空间。     

回转窑模糊控制系统

介绍了回转窑的特点，用于回转窑的模糊控制器设计，用单片机构成的模糊控制器电路以及用仿真的方法比较PID控制器及FUZZY控制器的控制效果。     

模糊控制器的设计及其鲁棒性分析

本文主要分析了常规PID控制器、模糊自适应PI D控制器和变结构模糊PID控制器的原理.并设计了三种控制器。针对同一控制对象进行了MATLAB仿真,分别对比了被控对象参数和结构均不变、被控对象参数改变、被控对象结构改变三种不同情况下控制器的鲁棒性从仿真结果可以看出变结构模糊PlD控制器在三种情况下的鲁棒性最好。     

模糊自整定PID控制器的FPGA实现

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID设计。首先对模糊增量式数字PID的算法进行了介绍和数学推导,然后使用自顶向下的设计方法完成了控制器的VHDL分层设计,最后,在一个具体的FPGA芯片上实现了该控制器。由于采用了离线计算、在线查表的模糊自整定参数技术和增量式PID算法,本设计既降低了FPGA的资源耗费,又改善了传统PID控制器的控制性能。     

煤粉制备系统中一种模糊PID控制器的设计与实现

针对某矿业公司多输入、多输出的煤粉制备系统难以进行精确的数学建模、动态描述等特点,设计了一种基于模糊控制和PID技术的模糊PID控制器。首先通过解析典型响应曲线各个阶段为取得良好的控制性能,PID参数与控制过程中系统误差、误差变化率之间的关系,建立模糊控制规则,并为各模糊子集选用三角形隶属度函数,完成该控制器的设计。再通过拟设计的控制器与常规PID控制器对磨煤机入口负压进行对比实验研究,验证了该控制器较好的动、静态性能。     

模糊控制在退火炉炉温控制中的应用

根据退火炉炉温控制的特点,设计并比较了传统PID控制器、模糊PI控制器、史密斯－模糊控制器和参数自校正模糊控制器的性能及控制效果,最后确定了最适于该系统的模糊－PI控制器。     

煤粉制备系统中一种模糊PID控制器的设计与实现

针对某矿业公司多输入、多输出的煤粉制备系统难以进行精确的数学建模、动态描述等特点,设计了一种基于模糊控制和PID技术的模糊PID控制器.首先通过解析典型响应曲线各个阶段为取得良好的控制性能,PID参数与控制过程中系统误差、误差变化率之间的关系,建立模糊控制规则,并为各模糊子集选用三角形隶属度函数.完成该控制器的设计.再通过拟设计的控制器与常规PID控制器对磨煤机入口负压进行对比实验研究,验证了该控制器较好的动、静态性能.     

基于模糊自适应PID控制的速度调节器设计与仿真

针对异步电动机非线性的特点,考虑到传统PID控制难以对其进行有效的控制的问题。文中设计了一种模糊自适应PID控制器,并将这种控制器应用到系统的转速调节的环节中。利用Matlab的Simulink工具搭建了模糊自适应PID控制的异步电机的仿真模型。仿真实验结果证明了设计的优越性,模糊自适应PID控制下的系统超调变小,反应速度变快,与原先的PID控制方式相比提高了系统的稳定性、动态响应性能以及鲁棒性能。     

一种双模糊控制器的设计实现

在工程实际中,很多被控对象具有时变、非线性的特点,用常规的控制方法难以进行控制或者控制效果不好,为了对这类实际系统进行有效地控制,本文基于模糊控制器的基础上,设计实现了一种双模糊控制器,根据实际系统输出信号的误差大小利用两个模糊控制器分别进行控制,以改善系统的快速性和消除误差。从仿真结果来看,和常规PID控制及普通模糊控制相比,双模糊控制器有效地减小了系统稳态误差,响应时间、超调量、稳定时间等性能均优于传统的PID控制和模糊控制。     

电烤箱温度系统的模糊自整定PID控制方法的研究

提出利用模糊自整定PID控制器实现对电烤箱温度控制的方法,将模糊控制器和PID控制器结合在一起,利用模糊逻辑控制实现了控制器参数在线自调整,完善了传统PID控制器的性能,提高了系统的控制精度.并把MATLAB中的Fuzzy Toolbox和Simulink结合起来,方便实现了自整定模糊PID控制系统的计算机仿真.     

基于模糊PID控制算法的回转窑温度控制系统的研究

回转窑煅烧带温度的控制水平直接影响水泥的质量、产量以及能耗,由于回转窑的生产过程具有大惯性、纯滞后、非线性等特点,难以得到精确的数学模型,常规PID控制算法难以满足其控制要求。探索将模糊PID控制算法引入到回转窑温度控制系统中,以实现较好的控制效果。详细介绍了模糊PID控制器的设计过程,通过仿真试验表明,模糊PID控制器提高了系统抗外部干扰和适应内部参数变化的鲁棒性,保证了回转窑温度控制系统的精度。     

基于FPGA的模糊PID控制器设计

针对实现传统模糊PID控制器时,需要建立比例、积分和微分三个模糊控制器,存在模糊规则较繁杂、运算量大、速度慢等问题,提出了以PD模糊控制器代替PI模糊控制器,采用两个PD模糊控制器,并引入FPGA技术,实现模糊PID控制器.通过Quartus Ⅱ和Matlab联合仿真,比较了基于FBC和SBC实现的模糊PID控制器的控制效果,验证了设计方案的正确性和可行性.     

机械手臂转角自动控制器设计与改进

机械手臂的诞生具有解放生产力的现实意义,机械手臂转角控制格外重要,因而,采用PID控制设计机械手臂转角自动控制器。所设计的自动控制器具有四个自由度,由PLC、步进电机和SH-215B步进电机驱动器组成,步进电机驱动器从PLC中接收转角命令,转角命令中蕴含的定位信息由步进电机中BCE58K20增量式光电编码器给出,进而控制机械手臂转角动作。PLC在使用普通PID控制下,积分控制环极易超调,采用模糊技术将普通PID控制模糊化,借助分离技术降低积分超调对机械手臂动作的影响,提出模糊分离PID控制。实验结果表明,与采用其他控制策略的自动控制器相比,采用模糊分离PID控制的自动控制器自由度更加灵活。     

电动汽车节能控制器的设计研究

以建设资源节约型社会为目标,降低出行成本,文中设计一款电动汽车节能控制器。控制芯片采用具备节能功能的嵌入式X186单片微控制器,负责采集和处理电动汽车发动机信号,保证信号完整输出。输出控制电路对X186单片微控制器输出信号进行汇总、分析,通过调整电流传送规律,控制发动机扭矩策划最佳节能方案。模糊PID节能控制核心是模糊推理,确定模糊PID控制器隶属度函数后,增加调整因子求取模糊PID实际输出,实现电动汽车节能控制。测试结果表明,控制器节能效果显著,节能控制过程中具有稳定性强、误差率小的性能优势。     

基于FPGA的模糊PID控制器设计

针对模糊PID控制器多为单片机技术的软件实现,其实时性与抗干扰性能不理想,采用以FPGA作为核心控制器,采用模块化思想,设计并实现模糊自适应PID控制器的硬件设计方案。实际运行结果表明,采用该方法可明显改善效果,在简化设计的同时,也可提高系统的实时性和抗干扰能力。     

基于模糊PID皮革收缩温度测定仪控制系统设计

针对皮革收缩温度测定仪的温度控制系统的控制效果不甚理想的问题,提出一种参数模糊自整定PID控制方法,该方法集中了模糊控制和常规PID控制两种控制的优点.在重点介绍模糊PID控制器设计方法的基础上,利用Matlab软件分别进行了参数模糊自整定PID控制系统和常规PID控制系统的仿真实验.仿真实验结果比较表明,参数模糊自整定PID控制方法使该仪器的温控系统的性能得到很大改善.