积分分离PID控制在温控系统中的仿真研究

温度控制在工业生产中占据重要位置,PID控温是目前温度控制过程中应用最广泛的一种控制方法。积分分离PID控制能根据实际生产中偏差的大小来加入或取消积分作用,提高系统稳定性和快速性。

基于新的误差积分准则的PID控制器优化

用PID控制器控制有共轭极点和负实零点的二阶模型对象,当对象时滞比很小时,用现有准则如ITAE进行优化,很难保证幅值稳定裕度。在广义平方误差积分准则(GISE)的基础上,用对象响应特征时间来平衡准则中误差项与误差变化率项的数量级,并用一个恒大于1的时间函数作为误差项的权,从而提出了一种新的误差积分准则—改进的广义平方误差积分准则(RGISE)。仿真结果表明,新准则能够获得较大的幅值稳定裕度和较好的响应曲线。

基于自组织调整因子的模糊PID控制器设计

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器:采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差,以归一化加速度参量在线辨识系统运行的不同阶段,动态调整模糊PID控制器的量化因子和比例因子,以改变模糊PID控制器输入输出变量与模糊子集的映射关系,使论域产生伸缩变化,以调节控制器的微分、积分控制作用。仿真结果表明:该自适应模糊PID控制器具有较大的动态调节范围,其动静态性能、鲁棒性、抗干扰能力均优于PID和常规模糊PID控制器。

模糊PID串级控制在电液伺服系统中的应用

本文提出了一种基于非线性归一模糊量化的带修正函数模糊控制规则自调整的模糊控制方法,以此为基础再与PID构成串级控制策略。通过在电液伺服系统中的应用证明了该控制策略的有效性和可行性。

混沌优化在模糊PID控制中的应用

模糊控制器的设计,较多地依赖设计者的主观经验,工作量大、负担重。文中针对这个问题,提出了混沌优化控制方案,将混沌优化算法应用到模糊PID控制中,利用混沌优化算法对模糊PID控制器中的参数进行优化。仿真结果表明混沌优化算法不但改进了发动机模糊PID控制器的设计,而且整个控制系统具有良好的动、静态性能。

基于一种新的目标准则的PID控制器参数优化

本文提出一种新的误差积分准则,即广义误差绝对值乘时间积分(GITAE),它能获得比ITAE更优的响应曲线以及更大的幅值稳定裕度。特别是当对象时滞比τ/T很小或很大的时候,ITAE优化结果不能保证工程要求的足够的幅值稳定裕度,而GITAE能克服这一缺陷。

基于ARM的暖房温度控制暨双极性PID控制算法设计

基于ARM控制器,设计双极性PID控制算法,实现对暖房温度的控制. PID输出正极性用电热炉加热,输出负极性用风扇冷却. PID运算采用位置型,并使用梯形积分、积分分离、微分延迟、输出限幅等多种算法,对参与运算的输入输出信号做归一化处理,从而更准确地观察P、I、D运算分量并指导参数整定.测定广义被控对象的数学模型,对象为大惯性、大滞后对象,并且升降温时惯性大小不一样.在实际运行中,当设定值正向阶跃时,超调量较小,稳态误差为±0. 2℃;反向阶跃时,无超调,稳态误差为±0. 1℃.

模糊PID控制在火电厂主汽温度控制中的应用

本文针对某电厂主蒸汽温度系统的大滞后、大惯性、非线性等特点,提出将模糊控制与常规PID控制相结合的思路,设计了模糊PID控制。并进行了仿真试验,与主汽温度普通串级控制系统进行了比较,仿真结果表明模糊PID控制系统具有较强的鲁棒性及良好的控制品质,提高了系统的动、静态性能指标。

串级控制系统的PID参数自动整定算法

针对本质稳定过程，以ＦＦＴ变换为手段，通过对串级系统输入输出数据的分析，得到主、副对象的频域特性，并通过降阶得到二阶模型及其无因次时滞，给出了主、副回路ＰＩＤ参数自动整定算法及公式。仿真结果表明了其良好的跟踪及抗干扰性能。

一种基于闭环响应的加权PID参数自整定方法

通过系统的闭环响应曲线辨识系统的临界参数及标称参数，按Ｚｅｉｇｌｅｒ－Ｎｉｃｈｏｌｓ法和人的经验自整定加权ＰＩＤ控制器的参数及加权系数，得到一种智能的自整定方法。

一种利用标准化死区时间修正PID参数的新方法

利用过程的标准化死区时间修正基于给定增益裕度和相位裕度整定的PID(比例积分微分控制器)的积分时间常数,并通过曲线拟合最小二乘法求得积分时间常数的修正公式.仿真结果表明对于大滞后过程该方法具有良好的控制性能和鲁棒性.

一种基于标准化QoS公平的反馈控制实时调度算法

任务间的QoS公平性是多QoS级别的可调节动态实时调度系统中的一个重要问题.本文引入了标准化QoS公平的概念,在公平性中加入了任务的重要性因素,并构造了具有PID反馈控制环节的实时调度算法NF-QoS来达到标准化QoS公平.利用NF-QoS对系统截止期错失率进行实时采样,定期反馈给PID控制器,根据PID控制器计算的结果对各任务QoS级别进行调整,以保证各任务公平地得到处理器资源.实验结果表明,NF-QoS不仅合理地协调了系统利用率和截止期错失率,并且有效地提高了系统的QoS公平性.

SX系列电阻炉温度检测与控制系统的改造设计

以SX2系列箱式电阻炉SX2-4-10为研究对象,对XMT系列温控仪表进行改造,提出并设计了一整套基于单片机的温度检测与控制系统,论述了PID控制的原理及在电阻炉温控系统中的应用,采用了归一化参数整定方法,并进行了仿真运行,取得了较为满意的结果。

面向控制面故障的重构飞行控制设计与仿真

常规的飞行控制设计在实际中已得到了广泛的应用和验证,但其应对故障的能力欠佳。面向故障设计的重构飞行控制系统,如果完全取代常规的飞行控制系统,将面临着新系统验证的种种困难及随着而来的高昂成本。针对这种情况,提出了一种新的重构飞行控制设计结构,在保留常规控制系统的基础上,通过附加重构功能模块实现控制重构,从而最大限度保留常规控制器的优点,降低新系统的验证难度。将采用误差反向传播的前向神经网络应用于重构控制中,给出了前向神经网络Lyapunov稳定的条件。采用物理意义明确的PID(比例积分微分)神经网络设计了重构飞行控制器,在设定的故障情况和控制目标下进行了设计和仿真,仿真结果表明在故障情况下,实现了预定的控制目标,证明所提出的重构控制方案可行。

基于FP0型PLC的温度智能控制系统

设计了一种以松下FPO型PLC为核心的电阻炉温度数据采集控制系统,采用了常规PID控制和智能PID控制相结合的方法提高控制精度,给出了相应的硬、软件设计。

基于单片机的恒定水位控制系统

针对供水、造纸等行业中的恒定水位系统,提出恒定水位控制的控制方案。在分析电机机械特性的基础上,完成了控制系统结构设计,给出了系统中每一部分的传递函数。采用PID调节器作为转速调节器,实现了数字PID调节器的单片机程序,采用归一参数整定法完成了PID参数整定。实验证明,该水位控制系统能够完成恒水位控制,具有成本低,结构简单等优点。

月面巡视探测器运动控制方法研究

基于动力学的运动控制是星球探测车研制中的关键技术之一。本文以某多轮驱动、多轮转向的月面巡视探测器运动控制为背景,在建立其三自由度动力学模型的基础上,研究了常规增量式PID和模糊自适应PID控制算法,并进行了仿真比较。典型车轮失效情况下的仿真表明,模糊自适应PID方法能够有效控制月面巡视探测器四轮失效的情况,而常规PID方法能够有效控制探测器三轮失效的情况。模糊自适应PID方法对参数扰动敏感性低,鲁棒性更强,较好地处理了常规控制方法可能产生的小超调与快速性的矛盾。

集输立管内流型分类及流型控制实验研究

根据归一化压差及出口相含率信号特征规律对集输-立管内所发生的流型进行了判别及分类,将流型划分为典型严重段塞流(SS1)、第二类严重段塞流(SS2)、第三类严重段塞流(SS3)、震荡流型(OSC)及稳定流型(STB),并对所观察到的典型严重段塞流(SS1)进行了手动节流、基于立管底部压力的PID控制及基于立管压差的PID控制调节。通过对比消除典型严重段塞流后立管底部压力、立管压差、入口流量波动及调节阀平均开度等参数对三种控制策略的控制效果进行评价得出结论:基于立管压差的PID控制调节效果最好,基于立管底部压力的PID自动控制次之,手动节流控制严重段塞流效果最差。