铜阳极定量浇铸的分段PID控制系统

该文在消化吸收奥托昆普铜阳极定量浇铸系统的基础上,开发国产铜阳极定量浇铸控制系统,解决传统铜阳极的质量误差大的缺点。通过用水代替铜水,模拟铜水浇铸过程,对浇铸过程分段,采用PID控制原理,做分段控制实验,分析实验数据,修正控制参数,实时绘制及显示浇铸曲线,以此设计开发具有自主知识产权的自动定量浇铸控制系统。实际生产实践表明,该系统铜阳极定量浇铸精度为±2 kg,达到且高于工艺要求精度,该系统出口至赞比亚谦比希铜冶炼股份有限公司。分段PID控制是将浇铸过程分解,应用成熟理论解决复杂过程控制的一种探索。

单向定量泵电液执行器的分段PID控制

针对传统PID控制算法出现的问题,利用AMESim与SIMULINK软件搭建的单向定量泵电液执行器的联合仿真模型提出了分段PID控制算法.利用该算法在静负载力下将阶跃位移信号、正弦位移信号、变频变幅值位移信号输入系统;在阶跃位移信号的基础上给油缸添加阶跃负载力以及正弦负载力,然后分别对比传统PID控制算法以及分段PID控制算法的仿真结果.结果发现:在油缸输入静负载力时,给系统输入阶跃位移信号,分段PID控制算法的响应时间缩短了0.2 s;给系统输入正弦位移信号,分段PID控制算法在三个最大误差点处的控制精度分别提高了11.5%、69.2%、7.7%;给系统输入变频变幅值位移信号,分段PID控制算法在三个最大误差点处的控制精度分别提高了73.2%、52.4%、56.3%;在给系统输入阶跃位移信号的基础上,给油缸添加阶跃负载力,分段PID控制算法在油缸位移发生偏差后恢复的时间提高了11.1%;给油缸添加正弦负载力,在稳定后的最大误差点处的分段PID控制算法下控制精度提高了16.7%.因此,可以看出分段PID控制算法的动态跟踪性能更佳、控制精度更高、鲁棒性更好.

恒温差热式流量计分段PID控制的仿真与实验

针对低产液油井井下流量在线检测难题,鉴于热式流量计对低速流动流量变化敏感,根据恒温差热式流量计的测量原理,通过井筒获取的实际数据,利用MATLAB软件仿真建立系统模型。在此基础上,针对仪器响应速度较慢的问题,采用分段增量式数字比例积分微分控制(PID控制)算法替代常规PID控制算法,进行系统恒温差控制过程的系列仿真。基于仿真结果,在实际模型中进行实验验证。结果表明,分段PID控制算法较常规PID控制算法更为优越,能加快恒温差热式流量计测量的响应速度,提高分辨精度,为恒温差热式流量计在低产液井中流量的在线检测提供有效的控制算法。

基于分段PID控制的高温泵水温控制系统

高温泵试验用水温度控制系统以S7-300PLC为核心控制模块,调用FB41功能块进行PID运算,然后由PLC调用脉冲宽度调制器FB43将连续变化的模拟量转化为开关量进而控制加热装置。采用分段PID控制,将实际温度值和设定值的偏差分为几个阶段,不同阶段采用不同的PID参数,解决了加热过程中温度超调、波动幅度大以及加热时间长等问题。该方案已应用到实际企业横向课题中,经验证控制精度高、稳定性好。

电阻点焊PID控制程序设计

以C8051F005单片机恒流控制系统为基础,进行了电阻点焊PID控制软件设计。在本设计中,结合现代控制理论和经典控制理论,采用了分段PID控制方法,将焊接过程中的非线性关系转化为线性关系,以便获得更好的控制效果。现场焊接测试结果表明:利用分段PID控制方法,系统不但具有较好的稳定性,而且达到了对点焊过程的精确控制。

燃料电池DC/DC变换器的温度试验箱控制器设计

在燃料电池电动汽车DC/DC变换器温度适应性检测时,为解决标准温度试验箱采用的PLC控制器成本高、体积大、功能受模块化限制等问题,设计了可应用于非标试验箱的单片机温度控制器。该控制器以STM32F207ZET6为控制核心,将传统PID和分段PID 2种算法进行对比,采用鲁棒性更好的分段PID算法控制试验箱内的温度。实验表明:该控制器稳定性好、控制精度高,能够满足燃料电池电动汽车DC/DC变换器温度适应性检测的要求。

气动擦窗机器人的控制和环境检测

对于采用气体驱动的擦窗机器人 ,如何实现机器人位置的精确定位是实现无碰撞完全擦洗的关键 ,也是一个难点 ,本单位所研制的擦窗机器人采用层级控制系统 ,对机器人的运动进行控制 ,并利用 PWM方法驱动 ,分别使用分段 PID以及分段模糊控制的方法来实现气缸的精确定位。文中给出了具体控制策略和实验结果。擦窗机器人所面对的是部分未知的高空作业环境。正确、实时地检测作业环境 ,是擦窗机器人安全工作的必要条件。为了识别玻璃表面不同的障碍物和重构玻璃窗框 ,本文提出了一种多传感器的融合算法。

双功能飞轮控制方法的研究

针对双功能飞轮系统在能量存储与姿态调整的过程中,飞轮电机一体化单元模型参数变化较大、难于控制等问题,提出一种积分分离式分段PID复合控制算法。该方法在系统开始调节时采用PD控制,当系统姿态调整接近稳态值时,再引入积分环节,通过积分环节的引入消除系统静差,同时考虑系统在不同控制电压范围内数学模型不同的特点,调节系统模型参数,从而实现系统储能的同时完成高精度姿态控制。初步实验结果表明,采用该算法在储能与姿态调整过程中,系统姿态控制精度达到了1°,折算到百公斤级卫星,其控制精度可达1.2′。

智能控制在温度调节仪中的应用

本文介绍一种温度控制方法,该控制方法分别采用智能PID和分段PID算法来实现,通过编制VB程序实现计算机与智能调节仪之间的双向通信。基于宇光GLCK-103 B型温度测控实验装置,计算机可对温度变送器输入的信号进行处理后与设定温度值进行比较,并进行P、I、D参数运算,送给智能调节仪进行调节,输出信号对可控硅调压模块进行控制,改变加热功率以达到控制温度的目的。最后,验证了智能PID算法和分段PID算法在温度调节应用中的有效性。

液压抢救机械手比例位置控制研究

结合液压比例位置控制系统,对液压抢救机械手进行建模和仿真分析,通过基于PID控制算法的VC编程,实现对液压缸的闭环控制,并对闭环控制的策略进行了必要的改进。最后通过分段PID的方法,提高了比例位置控制系统的响应速度和控制精度。

一种高速伺服系统的精确控制策略

针对高速伺服系统的精确控制问题,介绍了一种模糊PID控制策略。此控制策略应用于工业缝纫机的电磁离合器电机伺服系统的控制之中,取得了良好的控制结果,并与PID组合控制,分段PID控制的工业缝纫机的控制结果进行了比较。

田间道路无人驾驶搬运车自动循迹行驶控制策略

实现农用搬运车在田间道路上无人驾驶能显著降低劳动强度、提高工作效率,但田间道路曲率变化大、起伏不平等特点使搬运车的自动行驶不易控制。提出一种分段PID控制[比例(proportion)-积分(integral)-微分(derivative)控制器,简称PID控制]并预瞄前方路径的自动循迹行驶控制策略,根据自动循迹行驶状况自适应地调节PID参数,同时预瞄前方路径的曲率修正PID控制系统使搬运车对弯曲的道路提前做出相应的转向动作以提高自动循迹行驶转向的平稳性。Simulink仿真分析结果表明,本控制策略有很好的控制效果,不管是直线道路还是曲线道路,控制系统都可以对偏差作出迅速、平稳的响应,且系统稳定后偏差很小。试验结果表明,搬运车以2 m/s的速度行驶时,直线道路自动循迹行驶最大偏差为5.7 cm,平均偏差为2.3 cm;曲线道路自动循迹行驶最大偏差为25.3 cm,平均偏差为15.1 cm,满足搬运车在田间道路上自动循迹行驶的控制要求。

双模式智能控制量热仪系统的设计与实现

量热仪是测量煤炭、石油等可燃物质发热量的一类重要仪器,其测量精度直接影响着经济效益。为了提高量热仪的测量精度,设计一种基于STM32芯片的双模式智能量热仪。量热仪采用具有高增益、高分辨率、低漂移特性的模数转换器,设计了四路Pt1000温度传感器进行数据采集。利用智能PID跟踪控制技术提高控制精度,能在恒温式和绝热式两种测量模式中自由切换。试验结果表明,该设计能够实现量热仪的高精度测量,达到欧洲CER标准。

基于NSGA-Ⅱ的伺服系统控制参数多目标优化设计

针对采用分段式PID控制策略的伺服系统控制参数设计周期长、成本高的问题,提出一种基于快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的控制参数多目标优化设计方法。在建立某型伺服系统仿真模型的基础上,选择各区间的PID控制参数为优化变量,以伺服控制系统的3个性能指标作为优化目标,寻找伺服系统控制参数的最优解,并进行仿真与实物实验验证。结果表明,设计的控制参数可以满足伺服控制系统的性能指标要求,大大缩短设计周期,节约设计成本。

基于UWB定位融合的机器人路径跟踪控制技术

研究机器人的路径跟踪,提出一种基于距离定位的分段PID路径跟踪算法。首先,将机器人跟踪的路径离散化,并进行分段;然后,在每个分段的开始阶段调整航向角,运用超宽带定位技术获取机器人的定位坐标,并将定位坐标代入基于距离定位的分段PID路径跟踪算法完成路径的跟踪,依次重复每个分段的路径直至完成全部路径的跟踪。路径跟踪实验结果表明,与使用PID路径跟踪算法相比,基于距离定位的分段PID路径跟踪算法的误差更小,路径跟踪效果更好。

一种新型双喷嘴挡板阀控制系统设计

构建了一种具有较高性价比的压电晶片型喷嘴挡板式二级电液伺服阀 ,以压电晶片弯曲元件取代传统的力矩马达作为前置级驱动器 ,降低系统成本并拓宽其应用领域。针对其控制问题提出一种双向分段变速积分PID控制方法 ,有效地满足了实际系统对阀芯位置控制的各项要求。实验结果证明了该控制方法的有效性。

电液伺服泵控系统的速度控制实验研究

在提高电液伺服系统位置控制精度的同时,系统的响应速度也不容忽略。对试验台采用的电液伺服泵控系统进行了分析;设定目标位移为130mm,估算了系统液压缸到目标位置所需的最短理论时间;采用分段模糊PID控制策略,获得最优PID参数;设定位移前100mm为快速运动阶段,调节该阶段泵输出的流量与压力。实验结果发现,流量模拟量从3000增至6000时,运动至100mm的时间变化不明显,而当压力模拟量从1000增加至2200时,运动至100mm的时间可由1.41s缩短为0.78s,系统迟滞时间也从0.21s降至0.16s。结果表明,增大流量模拟量对液压缸速度提高的效果影响较小,而增大压力模拟量对液压缸速度提高效果的影响较为明显。

精炼炉全自动备料的精准控制

介绍精炼炉备料工艺,针对备料存在的问题,提出分段PID控制、基于BP神经网络的自学习控制和速度突变的应急控制等改进方法。

一种新型压电型电液伺服阀控制系统设计

提出一种新型压电型直动式二级电液伺服阀并对其进行了控制系统设计.电液伺服阀是电液伺服系统中的核心部件,具有广泛的应用前景.但现有的电液伺服阀还存在一些不足之处,为了进一步拓宽其应用范围,本文提出一种具有较高性价比的压电型直动式二级电液伺服阀,并针对其控制问题提出了一种双向分段变速积分PID控制方法,有效地满足了实际系统对阀芯位置控制的各项要求.实验结果表明了所提控制方法的有效性.

柴油机齿条位置执行器及电控调速系统的研究

针对齿条位置执行器提出了一种自适应控制算法 ,用于克服执行器所具有的非线性和时变性。控制试验结果表明 ,所提出的算法可有效地解决执行器的控制问题 ,能满足实际系统对位置控制的各项要求。在位置控制的基础上 ,对电控喷油系统中的电控调速系统进行了控制研究 ,并结合实际情况采用了模糊和分段 PID复合控制算法。调速系统试验结果表明 ,所设计的调速系统具有良好的调速性能 ,且有较强的抗负载扰动能力 。