ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计

自适应比特（ABR）业务的流量控制是ATM网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段。在大规模的高速网络中，算法的简洁性对优化交换机的性能是至关重要的。尽管二进制ABR流量控制的简洁性具有相当的吸引力，但显式前向拥塞标识（Explicit Forward Congestion Indication,EFCI)算法控制的队列长度和允许信元速率（Allowed Cell Rate,ACR)大幅振荡，降低了链路利用率，严重的影响了交换机的性能，为此有了相对复杂却有效的显式速率反馈机制，在该文中，引入了拥塞的概率判定机制，并运用经典控制理论为拥塞判定概率的实量更新设计了线性的PID控制器，避免了非线性的控制规律可能诱发的系统自激振荡，在PID控制器的参数整定上，因为使用常用处受到限制，进而给出了一种基于确定稳定裕度的参数整定方法，仿真试验表明：二进制流量控制中的PID算法在保持了算法简洁性的前提下，大幅度地抑制了ACR和队列长度的振荡，提高了链路利用率，减小了队列系统引入的时延抖动，为保证ATM网络中的服务质量（Quality of Service,Qos)提供了必要的技术支持。     

增益模糊自整定PID控制器设计

本文提出了一种模糊自整定ＰＩＤ控制器及设计方法，仿真结果表明与ＰＩＤ系统比较，模糊自整定ＰＩＤ超调量减小，抗环境变化能力强。较好地解决了对象结构时变系统控制适应能力     

免疫PID永磁同步电机矢量控制

采用免疫PID控制器对永磁同步电机进行了调速控制。详细介绍了PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor)的矢量控制原理。最后给出PMSM模糊免疫PID控制的仿真结果。仿真结果表明,该系统具有良好的动态性能。     

现场总线网络的自适应PID 控制器设计

提出一种在现场总线网络控制新环境下的自适应PID控制器研究与实现方法。通过对历史数据的分析和在线辨识被控对象在重要频率点的频率特性,在DeviceNet网络环境下设计自适应PID控制器,实现现场运行处于稳定、安全、最优的运行工况。     

基于PSO优化的潜艇深度非线性PID控制

根据潜艇操纵控制过程非线性、慢时变的特点,在潜艇深度垂直面运动方程的基础上设计了一种基于粒子群算法的潜艇深度非线性PID控制器,针对非线性PID控制设计参数较多的问题,将参数设计问题转化为一种优化设计问题,借助粒子群优化算法,以某型潜艇深度控制系统为研究对象,对系统中的非线性PID控制参数进行了优化.仿真结果表明,该控制器不仅能较好地实现深度保持,相对于传统PID控制具有更好的稳态精度,对舵机的损耗也比传统PID控制小.     

仿人智能PID控制器设计

PID控制算法简单 ,参数调整方便 ,应用广泛。但是常规的PID控制器参数往往整定不良、性能欠佳 ,对运行工况的适应性很差。该文设计的仿人智能PID控制器用正态函数拟和模糊控制规则 ,辅以根据误差和误差变化率的调整 ,能根据实际情况调整和完善PID参数 ,具有鲁棒性强 ,响应速度快 ,稳态精度高等优点。该方法在导弹自动驾驶仪的设计中有很好的应用效果。     

一种基于速率的单神经元自适应PID拥塞控制方法

从控制理论的角度研究了一种基于速率的拥塞控制方法．采用单神经元自适应PID控制器,可以在线调节控制参数以保证控制环路的稳定性．运用Jury稳定判定标准给出了保证被控ATM网络在平衡点附近稳定的条件．仿真结果表明,使用该控制方案能使缓冲器队列长度快速收敛到目标值,并维持小的队列振荡,与传统的PID控制器相比具有更好的稳定性和鲁棒性．     

基于单纯形法的PID控制器的最优设计

PID参数整定与优化一直是自动控制领域研究的重要问题．根据开放式设计方法，采用Visual C++语言编制控制程序，用单纯形寻优法整定PID参数，以实现离散控制器的最优设计，使其具有通用的意义．仿真试验结果证明，利用此方法设计的控制器具有优良的有效性和通用性．     

基于模糊推理的自整定PID控制器

设计了一种新的模糊PID控制器。用基于给定的相角裕度和幅值裕度的方法给出了PID控制器参数的初值。在运行过程中 ,用模糊控制器在线调整PID参数 ,使过程具有较高的控制品质     

基于改进遗传算法的PID控制器设计

针对一般遗传算法存在的不足，提出一种改进的遗传算法，并将其应用于PID控制器参数设计。该方法采用实数编码，是为了操作方便、提高精度和收敛速度，且能克服传统PID参数整定的费时性。仿真结果表明，基于改进遗传算法设计的PID控制器获得了良好的控制效果，其控制性能优于常规的PID控制器。     

积分时滞对象的PID控制器设计

针对工业过程中常见的积分时滞对象,基于内模控制结构的设计原理,提出了一种PID控制器的解析设计方法。该方法通过引入闭环系统设定点低通滤波器来减少超调,从而达到二自由度控制;系统性能可通过单参数加以调节和优化。同时分析了系统的标称性能和鲁棒稳定性。最后通过仿真实例验证了控制方案的有效性。     

模糊自适应PID控制器

提出了一种模糊自适应ＰＩＤ（ＦＡＰＩＤ）控制器及其设计方法，并导出了ＦＡＰＩＤ闭环控制系统稳定的充要条件。ＦＡＰＩＤ控制器的设计分为相对独立的两步进行，设计方法简单，便于工程应用。仿真结果表明，与ＰＩＤ控制系统比较，ＦＡＰＩＤ控制系统鲁棒性大为提高，超调量大大减小，动态抗扰能力增强，较好地解决了快速性与小超调之间的矛盾。     

动态数据校正提升孤岛微电网频率控制性能

在复杂的工业生产过程中,控制系统不可能工作在理想的状态,其总会受到外界各种各样的影响,比如,在对反馈信号进行测量时,控制系统不可避免地会受到高斯测量噪声以及非高斯测量噪声的影响;为了降低测量噪声的影响,通常会将各种各样的滤波技术应用到控制系统中来,以此提升控制系统的性能;以孤岛微电网的频率控制系统为研究对象,考虑了当反馈回路有高斯分布测量噪声和非高斯分布测量噪声的两种情况,针对这两种测量噪声信号在模型中引入了动态数据校正滤波技术,分别对比了有无使用动态数据校正滤波技术时电网的频率偏差的方差大小,以此验证了动态数据校正滤波技术在微电网反馈控制回路中可有效抑制测量噪声的影响从而提升微电网频率控制性能。     

Design and Robust Performance Evaluation of a Fractional Order PID Controller Applied to a DC Motor

This paper proposes a methodology for the quantitative robustness evaluation of PID controllers employed in a DC motor. The robustness analysis is performed employing a 23 factorial experimental design for a fractional order proportional integral and derivative controller (FOPID), integer order proportional integral and derivative controller (IOPID) and the Skogestad internal model control controller (SIMC). The factors assumed in experiment are the presence of random noise, external disturbances in the system input and variable load. As output variables, the experimental design employs the system step response and the controller action. Practical implementation of FOPID and IOPID controllers uses the MATLAB stateflow toolbox and a NI data acquisition system. Results of the robustness analysis show that the FOPID controller has a better performance and robust stability against the experiment factors.      

Robust Observer and Observer‐Based Controller for Time‐Delay Singular Systems

In this paper we address the problems of observer and observer‐based controller design for a class of nonlinear time‐delay singular systems. The proposed methods use particular Lyapunov functions depending on the disturbances in order to avoid a specific obstacle in the stability analysis. Consequently, two linear matrix inequality (LMI) conditions ensuring the convergence of the estimation error and the closed loop system were presented. These LMIs were obtained by manipulating Young's inequality in order to linearize some bilinear terms.     

基于遗传算法PID的旋转式倒立摆控制

旋转式倒立摆系统是一个多变量、强非线性、强耦合的不稳定系统,是人们检验、比较各种控制理论和方法的理想试验平台,国内外许多机构对它进行了广泛的研究,如何对其进行有效控制一直是控制界的一大热点。分析了旋转式倒立摆的数学模型,然后用Matlab建立了它的仿真模型,利用PID控制器对其进行控制。为了避免手工整定PID参数的繁琐过程,用遗传算法对旋转式倒立摆PID控制器的控制参数进行寻优,并以此来控制旋转式倒立摆。仿真结果表明利用遗传算法寻优设计的PID控制器来控制旋转式倒立摆可以获得很好的动态品质和稳定性。     

基于LabVIEW的数字PID控制器的设计研究

介绍了在LabVIEW7.0开发环境下,应用虚拟仪器技术进行数字PID控制器的设计方法与应用技术研究,针对传统的PID控制器设计开发的不足之处,以LabVIEW7.0软件为平台,构建了数字PID控制器,实测证明该控制器设计正确、使用的技术方法可行.     

基于S函数的模糊整定PID控制器的设计及仿真

针对工业过程控制中被控对象往往为非线性、时变系统,常规的PID控制对于这样的系统的控制效果不是很理想,提出了模糊整定PID控制算法,并且在Matlab下利用S函数实现了模糊整定PID控制器的设计及仿真,并将该方法用于激光晶体生长系统的直径调节器中,结果表明,该系统对纯滞后、参数时变的激光晶体生长系统有很好的控制作用.     

基于Smith的非最小相位对象PID控制器设计

针对具有非最小相位时滞的过程,基于Smith预估控制思想,提出一种改进控制方案,对右半平面零点和纯滞后同时进行补偿,使闭环特征方程中不含右半平面零点,从而简化控制器设计。根据期望闭环传函,解析得出PID控制器形式,综合负调、响应时间、ISE以及鲁棒性要求整定控制器参数,针对Smith控制抗扰性较差提出了抗扰性设计。仿真结果表明,该方案对于具有非最小相位时滞的对象有较好的控制效果,并且在模型失配和有干扰输入的情况下,有较好的鲁棒性和抗扰性。     

基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制

提出一种基于Ziegler-Nichols频率响应方法的自适应PID控制器,它通过控制回路正常运行中的过程对象输入输出数据在线辨识出过程对象重要的临界频率响应特性,然后基于Zieger-Nichols整定规则或改进的方法在线更新PID控制器参数.PID控制器的自适应过程不需要系统的任何先验知识,也不需要建立任何对象模型,可以保证控制回路始终运行在最佳状态.仿真实验表明了自适应PID控制的有效性和可行性.