一种基于PID控制器的H.264单元层线性码率控制算法

本文提出一种新的集成PID控制器和线性码率模型的H.264单元层码率控制算法。人眼不仅对空域图像质量敏感,而且对时域图像质量敏感。为了在空域图像质量和时域图像质量之间获得更好的折中,在保持高空域重建图像质量的情况下获得更好的时域重建图像质量,本文将PID控制器引入到H.264的单元层线性码率控制中,并对场景切换情况进行单独处理。实验结果表明,本文算法不但具有线性码率控制算法的准确跟踪目标码率,显著降低比特率估计偏差的优点,而且在保持较高空域重建图像质量的同时提高时域重建图像质量,并可显著地提高场景切换时的重建图像质量。

一种改进式遗传算法优化分数阶PID控制器

为提高伺服控制系统的精度及响应速度.基于改进Oustaloup近似,采用改进式遗传算法对控制参数进行整定,提出了一种基于改进式遗传算法优化的分数阶PID控制器.在控制器的参数编码、适应度函数设计和进化机制选择上,引入竞争因子和优劣空间,选用自适应调节交叉概率和变异概率的方式,加快了优良子群的遗传进化,消除了传统遗传算法早熟和收敛性差等缺陷.将优化的整定结果应用到伺服系统模型中.通过时域性能仿真分析,结果表明:提出的改进式遗传算法分数阶控制器与传统PID控制器相比,具有更低的超调、更快的响应速度和更小的稳态误差,控制系统的动、静态性能显著优化,系统鲁棒性增强.

基于改进型积分分离式PID的机器人运动控制

针对移动机器人在旋转角度控制时,普通PID控制器存在超调、波动和普通积分分离式PID存在响应速度慢的问题。提出了改进型积分分离式PID控制算法,采取对PID控制器的比例项和积分项同时进行控制的方法,并针对不同阶段误差采取参数自适应的控制。改进型积分分离式PID控制器避免了超调和波动,提高了系统的稳定性,同时又提高了系统的响应速度。与普通积分分离式PID相比,系统输入大约提前500 ms消除静差,系统响应大约提前400 ms消除静差。在机器人旋转控制时,避免了机器人的旋转波动,减少了对轮子的磨损,同时又能准确快速的旋转到目标方向。

基于改进BP神经网络的PID控制方法研究

针对最速下降法收敛速度慢和易陷入局部极小的缺点,提出一种新型的基于改进BP神经网络的PID控制方法,该方法将神经网络和PID控制策略相结合,既具有神经网络自学习、自适应及逼近任意函数的能力,又具有常规PID控制器结构简单的特点。该控制器的算法采用F letcher-R eeves共轭梯度法,它可以避免网络陷入局部极小点,同时加快网络的训练速度。并用这种改进的共轭梯度法对神经网络PID控制器参数实现在线修正。最后给出了在M atlab平台上的实现算法,仿真结果表明该控制方法是有效的。

比例积分适时调整PID控制及其在液压试验机中的应用

本文介绍了一种比例积分适时调整PID控制方法及其在微机控制电液万能材料试验机中的实际应用 ,从而在万能试验机上获得了良好的应力速率、应变速率、位移速率控制以及定荷、定应变。

变速积分PID控制在二容水箱系统的实验研究

针对大滞后、非线性的二容水箱实验系统,进行了变速积分PID控制研究。在该方法中,分析了变速积分PID控制,推导其控制算法,整定了相关参数。在MATLAB语言环境下编写三种PID控制程序,并将程序应用于二容水箱实验系统,从实验运行结果可见,变速积分PID控制比普通PID控制和积分分离PID控制效果都好,表明使用该控制方法的正确性和优越性。

基于改进PSO的智能车辆转向自适应PID控制

针对智能车辆转向系统的复杂,非线性和时变性,提出了基于改进粒子群算法的自适应PID控制,在该控制系统结构中,采用改进粒子群算法获得PID参数在线调整的信息,完成PID控制器参数的在线自整定,实现智能车辆转向的智能控制.实验结果表明,与常规的PID控制方法相比,该方法具有较高控制精度,较强的自适应性和鲁棒性,完全可适用于智能车辆转向系统的控制.

惯性稳定平台单神经元/PID自适应复合控制与参数优化

针对成像载荷对惯性稳定平台高稳定精度控制的要求,提出一种基于改进型细菌觅食优化算法的单神经元/PID自适应复合控制方法。首先将单神经元与PID控制结合组成单神经元/PID自适应复合控制器,实现惯性稳定平台自适应控制,提高系统控制精度;其次,针对传统试凑法难以获得控制器最优控制参数的不足,采用改进型细菌觅食优化算法对复合控制器进行参数寻优,实现控制参数最优化;最后,对提出方法进行仿真分析和实验验证。实验结果表明:采用参数优化的单神经元/PID自适应复合控制后,稳定平台稳定精度和扰动抑制能力都得到明显提高,静基座和动基座条件下角位置误差分别为0.0038°和0.2904°,与传统PID控制相比分别提高19.1%和39.9%。

积分分离与变速积分PID算法的比较研究

积分分离和变速积分两种PID控制算法在控制方法上类似,容易引起混淆。对两种算法的适用环境和算法实现进行了比较,基于MATLAB环境采用仿真分析的方法,对两种算法应用具体对象的控制效果进行了分析比较,得到了有用的结论。

基于智能积分的改进增量式PID算法

改进了经典增量式PID算法,引入智能积分项来抑制超调。并利用Matlab function模块编写算法进行仿真,结果证明,该算法优于常规PID算法;同时也表明Matlab function模块可以扩展Simulink功能,使算法代码文本化,易于向实际工程转化。

自适应模糊PID控制器的研究

除了开/关控制,常规PID控制器是HVAC系统现场控制中应用最为广泛最基本的控制器,但对于非线性、时变的系统,常规的PID控制则很难达到满意的控制效果。本文提出了自适应模糊PID控制器模型,可以根据系统误差和误差变化率不断对PID控制器的输出进行在线调整。以某空调房间温度控制系统为研究对象,对自适应模糊PID控制器和常规PID控制器进行了对比。计算结果表明,自适应模糊PID控制器具有良好的动、静态性能,并且鲁棒性较强。

过程控制中PID控制算法的实用性

PID控制是生产过程中广泛使用的一种最基本的控制方法 ,本文在分析普通PID控制算法的基础上 ,针对实际生产过程的工况提出了PID算法的改进方法 ,具有一定的通用性和实用性。

变速积分PID控制在磁悬浮轴承控制中的应用和改进

通过分析磁悬浮轴承控制系统对积分环节的要求,针对变速积分PID控制器在磁悬浮轴承控制中控制结构转换引起干扰的问题,应用负指数函数的特性,重新设计积分系数函数。并针对磁悬浮轴承系统转子起始位置的不确定性,在积分系数函数的指数部分加入了相对误差的变化率,从而达到了增强控制器的适应性的目的。实验证明,改进的变速积分PID控制器具有较好控制性能和对转子初始位置的适应性。应用16极电磁铁径向轴承,实现转子的径向稳定悬浮。

基于改进灰狼算法的啤酒灌装PID液位控制

目的针对啤酒罐装液位控制存在的变负荷、多模态、PID参数整定难的问题,提出一种基于改进灰狼算法的PID参数整定方法,以提高啤酒生产的工作效率。方法对灰狼算法进行改进,使用欧式距离变化率动态调整收敛因子,平衡算法的全局搜索能力;引入动态自适应权重因子,提高算法的优化速度和精度;与基本灰狼算法比较并用测试函数验证改进算法的性能。结果仿真结果表明,改进后的灰狼算法在收敛速度和精度上提升效果显著;改进灰狼算法整定的PID参数的上升时间为1.9 s,调节时间为5.12 s,超调量为3.78%。结论与基本灰狼算法对比,改进灰狼算法对啤酒灌装液位PID参数进行整定,调节时间快,超调较小,可以更好地满足啤酒生产的控制要求。

两种数字PID算法在电锅炉温度控制系统中的应用比较

在数字PID算法中,为了避免传统PID控制器算法中积分累积所造成的系统较大超调和不稳定,甚至是积分饱和,人们常常会使用积分分离PID算法加以改进。本文又提出了变速积分PID算法,并以电锅炉温度控制系统为例,基于MATLAB并运用仿真分析手段,对两种不同算法的控制效果进行了比较,得出了积分分离算法的上升时间tr较短,而变速积分算法的调节时间ts较短,最大超调量较小,振荡次数较少,在温度控制系统中变速积分优于积分分离的结论。

基于改进型蚁狮算法的PID控制器参数优化

由于被控对象往往具有高阶非线性等特点,传统PID(Proportion Integration Differentiation)控制器参数整定方法容易使控制器出现超调、震荡、性能变差等缺陷。为此,提出运用将蚂蚁和蚁狮的移动步长进行改进的蚁狮算法对参数进行优化,通过其互动关系,选择最佳蚁狮位置确定控制器参数,并与改进前蚁狮算法及其他优化算法进行了对比。仿真结果表明,基于改进型蚁狮算法的PID控制器具有较好的性能指标,相比于改进前蚁狮算法、遗传算法和粒子群算法,该算法具有较高的系统控制精度,以及较短的响应时间等优点,且算法实现更加简单,证明了该方法对于优化PID参数具有优越性和有效性,为PID控制器的参数优化提供了参考。

考虑路面时变的整车主动悬架的改进模糊PID集成控制策略

为提升某汽车的行驶平顺性及其适应路面时变的能力,提出一种座椅主动悬架和底盘主动悬架的改进模糊PID集成控制策略。相比于一般模糊PID控制方法,该控制策略能够根据轮胎所受路面激励和驾驶员座椅垂向速度的实时变化,在线调整控制器的量化因子、比例因子及PID参数值,以实现对控制力更精确的实时调控。建立八自由度整车平顺性模型,在MATLAB/Simulink软件中模拟汽车在A级、B级、C级和D级路面行驶的状况,结果表明:整车主动悬架改进模糊PID集成控制能够大幅提升汽车行驶平顺性和操纵稳定性,且效果明显优于模糊PID控制。

基于改进PID算法的加热炉炉温控制系统设计与实现

加热炉炉温控制系统属于多时变的、存在物理耦合的、本质非线性的复杂系统,传统的基于滞后反馈的控制律无法平衡炉温检测与炉温调控之间的时间同步关系,容易造成整个加热炉炉温调控系统的温度非线性波动、间歇性振荡,引起炉温调控器的参数变化。提出基于改进PID算法的加热炉炉温控制方法,选用一阶滤波器消除由于调控器启闭造成的尖峰脉冲扰动,引入积分项变速分离理论,最大限度保持调控器的实时性与鲁棒性。设计了对应的调控器实现电路,核心控制芯片采用STM32F103系列单片机,利用液晶显示屏与独立按键电路实现人机交互,具有智能化声光报警提醒功能。通过实际验证得知,采用改进算法进行加热炉炉温调控,能够有效提高调控系统的实时性与鲁棒性,符合新形势下对加热炉炉温调控的实际需求。

基于改进磷虾群预测PID的电缆线径控制

针对线径控制系统中存在时滞与扰动导致建模困难和控制精度低等问题,传统PID控制方式具有一定的局限性,在此基础上提出一种基于动态矩阵控制(DMC)和改进磷虾群(IKH)算法对控制系统进行优化的策略。首先DMC算法根据输入输出建立预测模型,预测调整输入量,IKH利用其输入量优化PID参数,最终得到逼近期望的线径值。通过MATLAB软件进行仿真,结合传统PID控制算法和原磷虾群(KH)优化PID控制算法的阶跃响应与抑制扰动能力进行对比。结果表明:带预测控制的IKH的PID算法具有超调量小、响应速度快以及抗干扰强等优点,具有一定的实际应用价值。

基于逻辑门限值与PID综合控制的气压ABS控制器设计

以重型汽车为研究对象介绍了ABS的基本工作原理,基于TruckSim建立了联合仿真模型,并通过ABS压力动态响应综合测试来验证模型的可行性。以最佳滑移率为控制目标,设计了逻辑门限值与PID综合控制器,仿真试验验证控制器达到了良好的控制效果,使制动压力变化更平缓,车轮滑移率很好地维持在最佳滑移率附近。开发了基于英飞凌XC2365A的硬件系统,主要包括电源供电电路、轮速信号处理电路、电磁阀驱动电路和CAN通讯电路。基于硬件在环仿真台架对ABS控制器进行试验,通过对比试验表明,该控制器满足制动要求,对各种路况及工况的适应性更好,有效提高了汽车制动时的稳定性。