基于STM32的密炼机自整定PID温控系统设计

针对密炼机温度控制系统中人工整定PID带来的系统响应不及时、误差大等问题,该文设计了一种基于STM32的自整定PID温度控制系统。对于电动阀只能单极性调节问题,通过设置适当的工艺点来控制继电输出。为提高震荡曲线的辨识,采用参数归一化方法计算震荡曲线的临界增益。考虑密炼机的工作环境和系统响应曲线的频率特性,加入带有临界滞环控制的继电控制方法,提高了特征参数的精确性,更好地整定了PID参数。应用结果表明,基于STM32的PID整定温度控制系统能够将温度误差控制在1℃左右,且控制时间相比于人工PID控制系统提高了30%,极大地满足了密炼机的温度控制要求,具有良好的实用价值。

基于DDPG改进PID算法的堆肥翻堆作业反馈控制

在农业废弃物堆肥发酵过程中物料的含水率会发生变化,导致翻堆作业负荷的变化。而现有的翻堆作业主要通过人工操作,导致机器作业过程中作业效率低,容易产生故障。针对人工操作翻堆机作业时出现调控不精准的问题,通过试验构建翻堆机作业负荷与翻堆物料含水率、翻堆机行走速度关系模型,并结合翻堆机变频调速控制模型,利用DDPG(Deep Deterministic Policy Gradient)改进PID算法对翻堆作业调速系统进行优化控制。经过Simulink仿真结果表明,DDPG改进PID算法相比传统PID算法在超调量上减少6.7%,调节时间减少2.5 s,并且抗扰动与跟随性能均更优。翻堆作业现场测试结果表明:DDPG改进PID算法的控制方式相比传统PID算法超调量要降低4%、调节时间减少2 s,相比人工控制其调节时间减少6 s。

Relay Feedback Based Autotuning PID Control of Paper Basis Weight in Paper Making Process

The brief arts and crafts of the ordinary fourdrinier are introduced first. After the intractable points of paper basis weight (BW) control are analyzed, an autotuning PID/PI control algorithm based on relay feedback identification is proposed, which has such advantages as simple parameter adjustment, little dependence on process model, strong robustness and easiness to implementation. And it is very suitable for controlling such processes as BW loop with large time delay.

基于PSO-BP神经网络的分拣机器人视觉反馈跟踪

针对分拣机器人视觉反馈跟踪精度差、耗时较长的问题,研究基于粒子群算法-反向传播(particle swarm optimization-back propagation,PSO-BP)神经网络的分拣机器人视觉反馈跟踪方法,以提升视觉反馈跟踪效果。依据分拣机器人的视觉反馈信息,建立分拣机器人运动学模型,并求解分拣机器人机械臂输出位置和输入位置的误差函数;利用PSO算法优化BP神经网络的权值与偏置;在权值与偏置优化后的BP神经网络内,输入误差函数,预测分拣机器人视觉反馈跟踪控制量;利用预测视觉反馈跟踪控制量,在线调整增量式比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)的参数,输出高精度的分拣机器人视觉反馈跟踪控制量,实现分拣机器人视觉反馈跟踪。实验结果表明,该方法可有效视觉反馈跟踪分拣机器人机械臂的关节角;存在干扰情况下,在运行时间为10 s左右时,阶跃响应趋于稳定;有干扰情况下,视觉反馈跟踪的平均误差为0.09 cm,耗时平均值为0.10 ms;无干扰情况下,平均误差为0.03 cm,耗时平均值为0.04 ms。

AtLoop PID自动整定软件包—原理与算法

本文阐述了PID自动整定软件包AtLoop的基本原理与算法．AtLoop适用于各种计算机控制系统PID调节器参数的自动整定，三个不同的软件分别适用于不同的用户和被控回路．AtLoop软件包已经在几个大型工业装置上成功使用了五年多．

基于模糊规则的无刷直流电机免疫PID控制

无刷直流电机(Brushless DC Motor,BLDCM)是一种多变量、非线性的控制系统,采用经典的PID控制难以得到满意的控制效果。本文提出了一种新型的基于模糊规则的免疫PID控制器用于无刷直流电机的转速控制中。这种免疫PID控制根据T细胞的生物免疫反馈机理,包括决定应答速度的激活环节和决定稳定效果的抑制环节。用模糊规则来逼近其中的抑制环节,并与PID结合补偿其控制偏差。系统采用双闭环控制,内环为电流环,外环为速度环。Matlab仿真表明,系统超调量小,速度响应快,而且速度响应受电机参数变化影响小,各种外界干扰也得到了很好的抑制,具有较高的控制精度和较好的鲁棒性。通过以TI公司的TMS320F2812 DSP为基础进行的实验可以看出,较之传统PID控制,采用免疫PID控制在无刷直流电机的实时控制中取得了较好的实验效果,具有较好的动态和静态性能。

应变式微型精密压电驱动器的一体化设计及其PID控制

基于有限元分析设计了一种利用应变片进行位移反馈的微型精密压电驱动器。该驱动器采用位移放大机构对微小应变进行放大,通过测量应变电桥的输出间接地测量出驱动器的微小位移。标定实验显示该传感器的精度为80nm。虽然该应变反馈式压电驱动器是一种含有迟滞特性的复杂受控对象,但是在准静态条件下PID算法可以对其进行有效的闭环控制。分别进行了准静态的定位实验和跟踪实验,结果表明,PID控制算法对本驱动器的控制效果比较理想。在定位试验中,定位效果与开环相比有明显提高,定位误差不超过0.059μm;单频正弦信号跟踪误差不超过0.085μm;多频正弦信号跟踪误差不超过0.092μm。实验证明了该方法在准静态条件下的有效性。

用于功能性电刺激精密控制的BP神经网络整定PID算法(英文)

为解决功能性电刺激(FES)的电流强度精密控制问题,使电刺激作用效果能准确完成预定的功能动作,利用3层误差后向传递(BP)人工神经网络来整定传统的比例微积分(PID)控制器参数.根据下肢膝关节运动角度准确、稳定、实时地反馈控制FES系统刺激电流强度,并通过PID整体控制过程中偏差的均方根(RMS)值及实际运动轨道与预期运动轨道的偏差值评估其控制效果.实验结果表明:与传统的Ziegler-Nichols整定PID算法相比,新方法控制下的FES系统刺激电流强度偏差可以维持在相对更低的范围内,使膝关节运动轨迹与预设目标更好地吻合,从而保证更为稳定的康复训练效果.

PMAC控制器中PID调节的应用

介绍了开放式运动控制器PMAC的结构及原理.阐述了PMAC的PID滤波器工作原理以及PID调节,并将此控制器作为实验磨床的数控系统.引入了前馈控制,构成了具有反馈和前馈的复合控制的系统结构,提高了系统的控制精度,实现了"无误差调节",使伺服特性达到刚性强、稳定性好、跟随误差小,进而实现精密加工的目的.通过对一些重要参数的调节,研究了PMAC控制器中PID的调节,获得合理的系统PID参数,达到良好的稳态和动态性能,最终实现跟随误差的最小化,为实现PMAC在精密加工中的应用打下基础.

基于LONWORKS现场总线的自整定PID控制系统

将PID自整定技术和现场总线技术有机地结合起来 ,实现了基于LONWORKS现场总线的PID自整定系统。自整定系统由两层组成 ,上层为PC计算机 ,下层为一个智能节点。它们之间通过LONWORKS现场总线进行通信。PC计算机给操作人员提供一个良好的人机界面 ,同时控制着整个PID参数自整定的过程。实验证明了该自整定系统的适用性和有效性 ,必将在工业过程控制中得到广泛的应用。

从PID技术到“自抗扰控制”技术

从传统PID的原理出发 ,分析了它的优缺点。利用非线性机制来开发了一些具有特殊功能的环节 :跟踪微分器 (TD) ,扩张状态观测器 (ESO) ,非线性PID(NPID)等 ,并以此组合出高品质的新型控制器 -自抗扰控制器 (ADRC) ,从而形成了新的“自抗扰控制”技术。新型的控制器具有算法简单。

发电机汽门的分数阶PID控制策略研究

为有效地抑制汽轮机调速系统固有的强非线性及各种内外部扰动影响,应用直接反馈线性化方法和分数阶PID控制理论,设计了一种汽门非线性控制器。基于状态反馈线性化方法对汽门开度控制系统完成精确线性化,应用分数阶PID控制策略调整自定义的虚拟控制变量,使得最终产生的汽门开度控制规律形式简洁,且现场容易实现。仿真结果表明,与常规PID控制方式相比,所提出的汽门分数阶PID控制器较好地改善系统的动态稳定性,对运行方式变化具有较强的鲁棒性。

具有PID结构的改进广义预测控制算法

针对一般广义预测控制超调难以抑制的问题,通过改变一般预测控制的目标函数把PID与广义预测控制结合起来,利用PID的反馈作用改善系统的性能指标,并充分利用预测信息达到抑制超调和提高系统稳定性的目的,仿真结果表明该算法是有效的。

液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制

以闪光对焊机为研究对象,针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。建立液压伺服控制系统的数学模型,并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明:该控制器性能优于传统的PID控制器,具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。

基于状态估计的PID控制器整定方法研究

本文针对工业过程中的不稳定及纯滞后对象 ,采用分步设计方法 ,首先利用多项式拟合纯滞后环节 ,进而构造内环状态反馈改善对象动态特性 ;再对闭环系统按照极点配置原则 ,整定 PID参数。仿真结果表明该方法具有较好的控制效果。

免疫遗传PID汽车纯机械转向系统参数优化

以免疫反馈机理和遗传PID算法为基础,提出了一种免疫遗传PID算法.该算法的核心是将免疫反馈机理和遗传算法结合,并以ITAE性能准则为目标函数;将该算法用于汽车纯机械转向系统PID参数优化的过程中,并用Matlab仿真实验.仿真结果表明:基于免疫反馈机理和遗传算法的PID参数优化可以有效地提高汽车转向柱转角跟随转向盘转角的速度,缩短滞后时间,且使汽车机械转向系统具有较好的稳定性,其结果可为汽车电动助力转向系统的参数优化提供理论依据.

焦炉模糊免疫自适应PID控制的应用研究

针对焦炉温度控制的难点,借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性,提出了一种模糊免疫自适应P ID控制策略.该控制方法集合了3种控制方法的优点,对焦炉温度系统的适应性好,抗干扰能力强,具有较快的响应速度和较强的鲁棒性.理论分析和仿真研究证明了该控制方法的可行性和有效性.

PID控制器设计与参数整定方法综述

简要介绍了PID控制器的发展历程,综述PID控制器的设计与参数整定方法及其近期研究成果,并讨论了继电反馈方法的改进与扩展方法。通过分析PID控制器面临的问题与挑战,对PID控制器的发展进行了展望。

磁浮开关磁阻电机悬浮力的反馈线性化PID控制

推导磁浮开关磁阻电机轴向悬浮力数学模型。针对悬浮力控制的严重非线性,设计双环控制的轴向悬浮力控制器。反馈线性化控制将复杂的非线性对象转变为简单的线性控制系统,结合PID控制实现精确的位移跟踪,电流内环则实现了绕组实际电流对期望电流的跟踪控制。仿真与实验测试了系统在空载、负载、突加负载时的位移跟踪性能,验证了所提出控制方法的可行性及有效性。

采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器

文章在传统PID控制器的基础上,结合模糊控制和神经网络控制理论设计出自适应模糊神经网络PID控制器,并将免疫反馈机制应用到BP学习算法中,通过自适应调整学习速率,改善算法的收敛性;通过Matlab仿真验证了引入免疫反馈机制的BP算法的优越性。仿真及实际应用结果表明,采用免疫BP算法的模糊神经网络PID控制器响应速度快,控制输出稳定,抗干扰能力强,鲁棒性好,较模糊PID和传统PID控制器具有更好的动、静态特性。