基于DMC算法的精馏塔精馏段温度预测-PID双层控制系统应用分析

以精馏塔精馏段温度控制为例,提出基于动态矩阵控制(DMC)算法的预测-PID双层控制方案,并通过MATLAB/Simulink联合仿真方法,对PID-PID、预测-PID两种双层控制系统进行仿真对比分析,得出预测-PID双层控制系统具有跟踪性能好、超调量小、调节时间短且抗干扰能力强的优点。

改进的PID神经网络在黑液液位控制中的应用

针对黑液液位控制系统的非线性、大惯性及时变性的特点,对PID神经网络(PIDNN)在黑液液位控制中的可行性进行了深入研究与探讨。通过Matlab仿真,比较了常规PID算法、基于BP的神经网络算法和PIDNN算法对黑液液位的控制效果,验证了PIDNN算法的良好自适应性和鲁棒性。

基于前馈补偿和模糊PID的提馏段温度串级控制系统术

针对精馏过程内部机理复杂、参数动态变化情况,提出一种基于前馈补偿和模糊PID的提馏段温度串级控制系统,根据提馏段工况的改变,自适应调整主控制器PID参数,同时引入前馈控制,克服系统不可控扰动。结果表明,该系统能够较好地克服各种干扰,稳定提馏段温度,从而达到间接控制精馏产品纯度的目的。

基于ITAE的时滞过程内模PID滤波器参数优化

针对热工系统中普遍存在的一阶时滞、二阶时滞热工过程,提出以ITAE指标为目标函数,利用黄金分割法对IMC-PID的滤波器参数进行优化。首先,仿真研究了ITAE指标函数对滤波器参数呈单峰性的特点,然后采用黄金分割法对滤波器参数进行快速寻优,从而使系统响应达到最优性能指标。仿真结果表明,该方法能够快速地寻优出滤波器参数,对热工系统的控制研究以及运行操作人员具有一定的指导意义。

基于PID技术的深能级光离化截面测试方法

在分析GaN中深能级中心与入射光子间相互作用的基础上,提出了一种基于PID(proportional-integral-derivative)技术的深能级中心光离化截面的测试方法.在针对分子束外延生长GaN材料的光离化截面测试中,使用该方法得到的测试结果同Klein等人报道的HEMTs器件中光离化谱吻合较好,表明基于PID技术的深能级中心光离化截面测试方法能够精确地测试GaN材料中深能级光离化截面.与现有技术相比,该方法的优点是操作方便、测试相对准确,可作为一种缺陷"指纹"鉴定的新方法应用于GaN材料的深能级研究中.

基于CCD摄像头智能车分段PID控制算法设计

介绍了基于MC9S12XS128单片机控制的智能车系统,该系统以CCD摄像头传感器作为路径识别装置,通过图像识别提取道路黑线信息,计算出反应道路形状的舵机控制量,对舵机进行控制。对智能车寻线舵机控制系统的软件设计思路和控制算法思想等进行了详细的论述。测试结果表明智能车能准确稳定地跟踪引导黑线行驶,该算法能够很好地对智能车进行控制。

黄金分割法用于PID参数优化整定技术的研究

在原有的用一维黄金分割法进行单变量参数寻优的基础上,结合优化理论中的分形法思想,提出将二维和三维黄金分割法应用于PID控制器多个参数的同步优化整定的新方法.介绍了PID控制参数整定问题和黄金分割法基本思想,重点对二维黄金分割法基本思想和寻优原理进行分析,并给出了二维黄金分割参数寻优算法.通过实例验证,该方法寻优过程完善、收敛速度快,能够快速、准确地找出最佳整定参数.

基于模糊免疫PID的纸机干燥部控制模型构建及仿真

造纸领域节能降耗减排,是当前低碳环保以及我国实现绿色可持续发展的重要推动力。造纸工艺中的主要高能耗环节集中在纸机干燥部,该生产环节所消耗的能量可占制浆造纸企业总生产能耗的一半以上。基于模糊免疫PID算法,对纸机干燥部内部烘缸进出口差压与气罩零位等模型进行构建,分析了该流程过程变量,实现了纸机干燥部控制系统的设计。

基于STM32的AGV分段式PID磁导航方案研究

传统AGV控制器采用PLC,由于其侧重于电气控制稳定性的特点,传统控制方案会产生响应速度低的问题,对AGV的导航精度产生较大影响。从导航控制效果及成本因素考虑,采用STM32开发板作为磁导航AGV的主控制器,阐述了AGV控制系统整体设计思路和分段式PID导航算法实现。经过现场测试,该方案具有比较高的路径跟踪精度,动态和静态性能良好。

风力机偏航的模糊-PID分段控制

针对低风速工况,制定风力机偏航控制的策略,对偏航控制的输入量、输出量进行模糊化处理,建立偏航模糊控制器控制规则,完成了偏航的模糊和PID分段控制器的设计,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模块。仿真结果表明:设计的Fuzzy-PID控制器的输出曲线能在合理的时间内达到稳态,克服了PID控制的超调和波动,较好地实现了控制要求。

基于逐维黄金分割法的PID控制器参数优化

针对群体智能算法应用于PID控制器参数优化时随机性强、收敛慢、耗时长的不足,文中提出一种确定性的寻优方法。首先仿真验证了PID参数优化问题中目标函数随各个参数变化呈单峰性的特点。然后将坐标轮换法和黄金分割法相结合,形成了逐维黄金分割法。最后将该算法分别应用于有自衡、无自衡、串级系统的PID参数优化。基于热力发电厂典型控制系统的仿真应用表明,该方法的寻优速度明显快于粒子群算法,更适合于PID控制系统的在线实时参数优化。

对焦运动的模糊PID控制方法

针对生物组织表征与分析仪器对焦问题,研究基于模糊控制的Z轴对焦运动方法。基于黄金分割法的搜索算法得到期望的运动位置,首先建立Z轴对焦运动的数学仿真模型,设计模糊结构;然后实现基于模糊控制器的轴对焦运动的仿真与分析,揭示比例常数、积分系数和微分系数的变化量对轴对焦运动误差的影响规律;最后实现Z轴对焦运动的模糊控制。实验表明,该控制方法比传统控制响应速度有较大幅度的提高,验证了所提出的模糊控制的Z轴对焦方法具有动态性能强和鲁棒性好的优点。

电液比例阀阀心位置控制PID自整定方法

为了方便有效地获得电液比例阀阀心位置控制PID控制器的最优PID控制参数,提出一种PID自整定方法.由继电反馈法测得PID控制器的临界参数,计算出最优PID参数所在的大致范围.以时间乘误差绝对值积分(ITAE)为目标函数,用三维黄金分割法进行PID参数优化,得出自整定最终结果,以此实施阶跃响应实验,测试动态性能指标.在自整定过程中采取防剧烈振荡保护措施以消除自整定时可能发生的不稳定对系统的伤害.将该方法应用于电液比例方向阀阀心位置控制的PID自整定,并经多次实验测试该方法的稳定性,结果表明,方法可行而有效,所得参数具有良好控制性能.和单纯的继电反馈法自整定相比,该方法所得结果的阶跃响应调节时间更短,超调量更小.

基于DE优化系统辨识的风力机叶片自校正PID振动控制

智能叶片是风力机叶片智能控制的主要方向,它能根据叶片的振动情况,利用控制算法调整叶片尾端智能驱动器的驱动力,使叶片处于最小振动状态,关键问题是在复杂运行环境下叶片系统参数发生突变时,如何设计基于最优辨识的控制规则,从而施加最优控制驱动力。对此,以风力机叶片的振动位移为控制目标,利用差分进化算法(DE)优化传统递推最小二乘法辨识的遗忘因子,得到基于最优系统辨识的叶片最佳间接自校正PID控制规则,采用此控制方法对系统模型建立Matlab文本与Simulink相结合的联合仿真模型并进行控制。仿真结果表明,在经差分进化优化辨识后的间接自校正PID控制器可以很好的减小系统参数突变下风力机叶片的挥舞位移和扭转角,可进一步提高复杂运行环境下的叶片振动控制效果。

波浪式生物反应器pH控制中PID控制算法的研究

目的:设计一种快速高效的波浪式生物反应器pH控制方法,缩短pH调节时间,并降低调节过程的系统超调。方法:根据pH调节特性,设计一种分段式变增益PID(proportion-integration-differentiation)控制算法,并通过仿真实验与传统PID控制进行对比,验证算法的有效性。结合波浪式生物反应器细胞培养的实际情况对该算法进行改进,得到四区段变增益PID控制算法,通过实际实验验证改进算法的有效性。结果:仿真实验表明分段式变增益PID控制相较于传统PID控制调节速度快且系统超调小;实际实验表明四区段变增益PID控制能迅速将pH调节到设定范围内,且稳定性好、精确度高。结论:四区段变增益PID控制能够对pH控制起到很好的调节作用,满足波浪式生物反应器细胞培养过程中对pH控制的要求。

基于分段PID实现永磁同步电机快速启停控制技术的研究

扫描镜常用于获取空间光电信息,应用中对其快速启停和指向精度有较高的要求。针对永磁同步电机驱动扫描镜的运动方式,建立了电机Simulink仿真模型,并采用了三闭环矢量控制策略,提出了采用分段式比例积分微分(Proportion Integration Differentiation,PID)算法进行位置环控制的方法。结果表明,相较于传统的PID,分段式PID提高了系统的响应速度,同时控制精度和稳定性也有一定提升。

全断面掘进机推进系统的电液控制系统研究

通过对全断面掘进机推进系统进行分析研究,提出了基于模糊-PID算法控制全断面推进系统的电液控制系统,最后通过试验验证了模糊-PID控制的掘进机推进系统的电液控制系统更具有优越性,其速度的波动更小,更能够保证其掘进的安全性。

基于模糊控制实现采煤机的自动化调速控制

为进一步提升采煤机运行的可靠性和生产效率,实现采煤机控制系统根据实际工况达到自动化调速控制的功能尤为重要。在对采煤机自动化调速原理和模糊PID、PID控制原理分析的基础上,建立采煤机自动化调速控制仿真模型,并完成仿真参数的设置,对矢量PID和模糊PID控制的效果进行对比,为今后模糊PID的实践应用奠定基础。

基于分段控制策略的温室智能测控系统设计

以PID算法和模糊控制理论相结合的分段控制理论为控制策略,嵌入温室作物生长模型和栽培专家知识,基于RS485总线,设计了一个分布式温室智能测控系统,对温室生产环境因子进行实时监测、分析、智能决策输出,调节温室控制设备,创造最佳的温室作物生长环境条件。实践证明,分段控制算法使控制输出准确跟踪设置值。

持续性主动增温对中亚热带森林土壤呼吸影响研究初报

本研究使用自主研发的PID主动增温控制系统和自动化土壤呼吸长期室来探讨持续性主动增温对中亚热带森林土壤总呼吸速率的影响.初步实验结果表明:1)增温样地平均增温幅度是4.93℃,与预设的5℃增温相差0.07℃,完全到达预期的效果.对照样地的温度变化越缓慢,实际增温幅度越接近预设值.2)增温对土壤总呼吸速率的影响具有"光敏性",即增温提高了夜间的总呼吸速率,但有光照情况下土壤的总呼吸速率呈下降趋势.3)增温后土壤呼吸最大值出现的时间从18时提前到15时,随着增温时间的增加,每日土壤总呼吸速率的上升曲线越来越陡.4)随着增温时间的增加,夜间土壤总呼吸速率与土温的拟合曲线越来越接近指数关系,R2从增温前的0.60增加到0.93.5)增温后土壤总呼吸速率更不容易受到降水的阻滞,恢复速度更快.产生这些现象的可能原因在讨论部分已加以分析.