模糊自整定PID的液压马达驱动机床主轴速度控制研究

液压马达驱动机床主轴系统具有参数时变和高度非线性,传统PID控制器控制精度不高。针对液压马达驱动机床主轴系统速度控制问题,采用模糊自整定PID控制器实现液压马达驱动机床主轴系统的有效控制,并对控制效果进行仿真验证。构造了液压马达驱动机床主轴系统模型简图,建立了液压马达驱动机床主轴系统数学模型。对传统PID控制器参数,用模糊控制器进行实时整定,开发了模糊自整定PID控制器。最后,采用MATLAB对液压马达驱动机床主轴系统进行仿真。同时,与传统PID控制器的计算结果进行对比和分析。仿真结果显示:采用模糊自整定PID控制器的液压马达驱动机床主轴转速超调量小,具有更快的响应时间,跟踪精度高,同时系统能耗减少20%左右;即使受到较大随机干扰,模糊自整定PID控制器也能快速消除干扰,使机床主轴转速处于受控状态。采用模糊自整定PID控制器可以有效提高液压马达驱动机床主轴系统的动态稳定性以及抗干扰能力。

基于模糊自整定PID控制的真空炉温度系统的设计及仿真

作为一种在低于常规大气压环境下实施的冶金工艺,真空冶炼技术旨在通过降低氧化风险来优化金属及其合金的硬度特性。此技术在稀有金属提炼、特殊合金制备及高端钢材生产中具有越发广阔的应用前景。鉴于传统PID控制在真空冶炼炉温度调控中面临的显著滞后性挑战,为提升系统运行的鲁棒性与精确性,深入探讨了常规PID控制与模糊自整定PID控制的基本原理,并创新性地引入了模糊自整定PID控制策略。利用MATLAB平台中的Simulink模块与Fuzzy工具箱,针对真空冶炼炉的温度控制过程进行了详尽的仿真模拟,重点评估了温控系统的超调幅度与调节速度等关键性能指标。结果显示,与传统的PID控制方法相比,模糊自整定PID控制方案在稳态保持与动态响应方面均展现出显著优势,控制效果更优越。

针对时滞积分系统的自适应动态PID控制器参数整定方法

【目的】PID控制器被广泛应用于积分系统的控制中,在积分系统的实际应用中,控制效果通常会受到延迟时间的影响,同时,被控积分参数变化较大的情况下,也会影响控制器的控制效果。【方法】提出了一种适用于时滞积分系统的自适应动态PID控制器参数整定方法,考虑了积分系统的电压、被控对象的变化范围、延迟时间等参数的影响,使得PID控制器的参数与积分系统控制对象之间的关系更加明确,同时考虑到实际应用中微分滤波器参数的整定。【结论】在Simulink中模拟了被控积分参数10倍变化的非线性系统,实现了对非线性系统的动态控制,达到了良好的控制效果,并在实际的PWM控制系统中验证了该方法应用的可行性。

基于模糊推理的专家自整定PID控制器

将模糊推理机制引入到专家PID系统,提出了基于模糊推理的专家PID控制器,定义了规则触发度、指标符合度等概念,其推理规则表达简洁规范,使整个专家系统能够以并行触发的方式工作,即使在整定失败的情况下也可以使用一个次优参数替代,克服了一般专家PID系统存在无法找到满足性能指标参数导致整定失败的缺点.以典型控制对象进行仿真验证,结果表明本方法在PID控制器参数的自整定应用中的有效性和实用性.

专家式PID自整定控制器的设计和实现

论述了具有专家式PID自整定控制器的控制系统的一般结构和参数自整定回路的作用,提出了新的设计思想和相应的实现方法.设计思想的基本点是充分运用有成效的研究成果,加快专家系统搜索最优参数的收敛速度,提高系统的工作效率.

专家整定PID控制器在智能井控系统中的应用

智能井控系统是应用计算机对钻井井口回压进行监测和实时控制的机、电、液一体化系统。系统采用计算机电液比例闭环控制,针对系统增益随节流阀开度变化而在大范围内变化的特性,采用专家整定PID控制器,实现在线动态调整PID参数,使系统的控制性能稳定。结合石油天然气井控的相关要求进行PID参数整定和专家控制器设计。该系统在塔里木现场试验获得圆满成功,系统工作稳定、响应快、控制精度较高,具有广阔的应用前景。

基于改进专家PID和预整定Smith预估控制器的磁悬浮球系统的网络控制仿真

网络控制系统(NCS)是近年来控制领域的一大新兴热点,将控制理论与信息化结合在一起,己经在控制领域中得到广泛的重视,但是网络具有随机时延的特点,是网络控制应用的一大技术难点。本文结合磁悬浮系统(高阶不稳定系统),利用Truetime网络仿真工具,提出了一种改进的预整定Smith预估控制器并结合了改进的专家PID控制,对磁悬浮小球控制系统进行了仿真研究,取得了良好的控制效果。

基于内模原理的PID控制器参数整定

基于内模控制原理,针对一大类开环稳定的最小和非最小相位系统,给出了一种PID控制器的参数整定新方法,推广了已有的结果。新的整定方法分别应用于电厂煤粉炉主汽温串级控制系统、流化床锅炉床温控制系统和床压控制系统的仿真研究,与Zieger-Nichos法和Cohen-Coon法的对比结果均表明:所整定的PID控制系统具有更好的调节品质,在系统特性变化的情况下具有更强的鲁棒性和抗干扰能力。

PID 控制器参数整定方法综述

在分析、总结大量文献资料的基础上，对目前使用较广泛的控制系统参数整定方法进行了归纳、分类，分析了各类方法的特点，并讨论了离线。

时滞系统PID控制器内模整定方法的扩展

基于内模控制（ＩＭＣ）的ＰＩＤ控制器设计方法只有一个整定参数，其整定参数直接与闭环响应速度和控制回路的鲁棒性有关。对于时滞系统，如果使用非对称的二阶Ｐａｄｅ近似代替，则能导出一个简单的二阶控制器形式，而不会使控制器变得复杂，并且模型匹配和控制器整定将获得有意义的改善，特别是对时滞较大的系统。

基于混沌蚂蚁群算法的PID控制器的参数整定

将蚂蚁混沌动力学、群组织和优化机制进行巧妙的结合,本文给出了一种基于群智能理论的新的优化方法,即混沌蚂蚁群算法CAS。同时采用该方法对PID控制器的参数进行了整定,它以误差积分型性能指标为目标函数、以设计参数的取值范围及最小增益和相位裕度为约束条件,建立了优化数学模型,数值结果显示采用混沌蚂蚁群算法的整定性能要优于采用遗传算法整定的性能。同时本文的方法由于不需要采用编码过程,因此比采用遗传算法的辨识方法要简练。

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小。系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值。

基于人工鱼群算法的鲁棒PID控制器参数整定方法研究

本文首先分析了采用极小—极大原理设计鲁棒PID控制器的方法 ,指出这是一类复杂非线性且非单鞍点的优化命题 ,常规优化算法通常不能有效的求解 .随后提出了采用人工鱼群算法进行参数整定的方法 .最后对典型问题进行了仿真研究 .结果表明 ,人工鱼群算法具备分布并行的寻优能力 ,对初值不敏感 ,能够快速对鲁棒PID的参数进行整定 ,整定后的PID控制器具有良好的控制效果 .

基于MATLAB的PID控制器参数整定及仿真

PID控制器结构和算法简单,应用广泛,但参数整定方法复杂,通常用凑试法来确定。文中探讨利用MATLAB实现PID参数整定及仿真的方法,并分析、比较比例控制、比例积分控制和比例微分控制,探讨了KP,TI,TD3个参数对PID控制规律的影响。

改进的PSO算法及其在PID控制器参数整定中的应用

粒子群优化算法(PSO)是一种新兴的随机优化技术,在许多领域得到了广泛应用。为了提高算法的计算精度,加快算法的收敛速度,提出了一种改进的粒子群优化算法,通过引入粒子运动过程中的最差位置信息,由最优个体和最差个体获取信息,有效地提高了算法的搜索能力和收敛速度。在实验研究中,采用改进的粒子群优化算法对PID控制器参数进行整定并用于啤酒发酵过程温度段控制,实验结果表明所提出的算法搜索能力及收敛速度显著提高,应用该方法得到的PID控制器综合性能优于常规方法所得的结果。

基于FPGA的模糊自整定PID控制器的研究

提出了一种基于VHDL描述、FPGA实现的模糊自整定PID控制器设计方法。首先,借助Matlab系统仿真工具,优化得出模糊自整定PID参数的模糊推理规则和控制器算法结构。然后,进行控制器的VHDL分层设计,作为单一控制器芯片,重点编程实现和时序仿真:模糊逻辑推理、模糊自整定PID算法、数据缓存和I/O接口控制。最后,在一个具体的FPGA芯片上实现该控制器,并在此基础上进行系统实验。实验结果表明:FPGA作为单一控制器实现模糊自整定PID控制编程规范、时序验证方便、系统修改灵活,且基本无须改动硬件,是实现单片或小系统智能控制策略的一种新的有效途径。

基于PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用

根据恒压供气系统的使用情况,采用变频调速和模糊控制理论对PID的参数K_P、K_I和K_D进行在线自整定,自动控制空压机的投入台数及转速,实现自动恒压供气,达到高效节能的目的。结果表明,此系统能够根据供气设备及环境的变化做出最优决策。

移动机器人PID运动控制器参数的模糊自整定

通过对移动机器人运动学模型进行分析 ,以基于视觉的双轮机器人为实验平台 ,论证了参数模糊自整定的PID控制技术应用于移动机器人运动控制中的可行性 .该方案根据控制要求 ,运用模糊推理技术 ,模仿人工整定控制器参数时的思维方式 ,对控制器参数进行调整 .不仅保证了准确性 ,提高了快速性 ,还增强了自适应能力 .实验证明此方法对移动机器人的运动控制是有效的 .

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。

多变量非线性自整定PID控制器

本文提出一种基于神经网络的多变量非线性自整定ＰＩＤ控制器．通过神经网络权值的学习在线自动整定控制器参数，将其用于某水浴系统的温度多变量控制，仿真结果令人满意．该控制器的设计无需对象模型，具有响应速度快，抗干扰能力强和鲁棒性好等优点．控制器不仅算法简单，实现容易，而且适用范围广．