基于PID控制器和无线通信技术的热泵测控系统设计

热泵系统广泛应用于供暖领域,为了实现更高效的热泵系统控制,对空气能热泵测控系统进行了总体方案设计,引入了模糊控制与Smith预估补偿控制策略对PID进行优化;在信息系统设计中,采用了MQTT作为通信代理协议;经实验测试,当模糊PID控制器受到正弦干扰后,在510 s后才达到设定温度;而结合了Smith的模糊PID控制器在1250 s时跌至温度最低值,且其在260 s时便达到设定的温度值;经实际应用,设计的热泵测控系统在温度控制与系统运行方面均具有较强的鲁棒性与可行性,为现代热泵系统的智能化控制提供了一种有效的方法。

基于模糊自适应PID控制器的夹具自适应控制研究

为提高夹具自适应控制的稳定性和响应速度,以电磁无心夹具为研究对象,提出一种基于模糊自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation, PID)控制器的控制方法。首先构建夹具数学模型,然后结合模糊控制和PID控制的优势,构建模糊自适应PID控制器对夹具进行自适应控制,最后通过在MATLAB软件上进行仿真。结果表明,该方法实现了阶跃信号、突加负载、正弦信号输入等不同条件下的夹具控制,且具有优异的控制性能。整个控制过程中,该方法超调量为2.11%,响应时间0.08 s。相较于PID控制器、模糊控制器、自抗扰控制器、模糊滑模控制器,该方法提高了夹具自适应控制的精度和响应速度,且可用于实际夹具自适应控制中,具有一定的实际应用价值。

基于频域特性的伺服系统控制器设计

伺服控制系统在工业机器人、数控机床等高速高精度运动控制系统中有着广泛应用,伺服系统控制器是决定其性能优劣的关键,为此提出一种基于频域特性的伺服系统控制器设计方法。通过设计控制器改变系统开环频率特性,然后分析开环频率特性来评估系统的闭环性能,进一步依据开环频率特性和设计指标调整控制器参数使系统达到理想性能,最后在闭环响应中检验控制器设计效果。为了验证所提方法的有效性,以PID控制器和基于内模原理的LQR控制器频域设计为例在自主研发的伺服云台控制系统中进行实验。实验结果表明,基于频域的控制器设计方法提升了控制器设计的效率和伺服系统的性能。

ATM网络拥塞控制中PID控制器的设计

自适应比特 (ABR)业务的流量控制是 ATM网络中一种有效的拥塞控制机制和流量管理手段 .在大规模的高速网络中 ,算法的简洁性对优化交换机的性能是至关重要的 .尽管二进制 ABR流量控制的简洁性具有相当的吸引力 ,但显式前向拥塞标识 (Explicit Forward Congestion Indication,EFCI)算法控制的队列长度和允许信元速率 (Allowed Cell Rate,ACR)大幅振荡 ,降低了链路利用率 ,严重地影响了交换机的性能 .为此有了相对复杂却有效的显式速率反馈机制 .在该文中 ,引入了拥塞的概率判定机制 ;并运用经典控制理论为拥塞判定概率的实时更新设计了线性的 PID控制器 ,避免了非线性的控制规律可能诱发的系统自激振荡 .在 PID控制器的参数整定上 ,因为使用常用算法受到限制 ,进而给出了一种基于确定稳定裕度的参数整定方法 .仿真试验表明 :二进制流量控制中的PID算法在保持了算法简洁性的前提下 ,大幅度地抑制了 ACR和队列长度的振荡 ,提高了链路利用率 ,减小了队列系统引入的时延抖动 ,为保证 ATM网络中的服务质量 (Quality of Service,Qo S)提供了必要的技术支持 .

基于博图PID控制的PCR实验室通风系统设计

对于检测病毒感染疾病的PCR实验室来说,通风系统在实验室设计环节至关重要。为了避免交叉感染要求PCR实验室采用负压差设计,保证各个试验区域的压力梯度。通过可编程序控制器S71200基于博图软件PID控制对通风量进行智能调节,实现控制简单、灵活多变且适用不同场景的通风系统,经过实际验证控制效果良好。

基于改进混合遗传算法的二自由度PID控制器设计与应用

针对一般遗传算法存在的不足 ,提出一种改进的混合遗传算法 ,并将其应用于二自由度 PID控制器参数寻优设计。仿真试验表明 ,所设计的二自由度 PID控制器具有优良的鲁棒特性和抑制外界干扰特性。在仿真转台控制系统设计中获得了良好的控制效果 ,从而说明了该方法的有效性。

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。

面向工业过程的鲁棒PID控制器设计

将内模控制原理和极小极大优化原则相结合，提出了一种新的鲁棒ＰＩＤ控制器设计方法．优化设计过程分步进行，综合采用多参数随机优化和解析优化方法．设计结果具有算法稳定、鲁棒性强、一致性好等特点，适合于工况变化频繁的工业过程回路控制．

PID控制器参数的遗传算法优化设计

提出一种交流伺服系统速度控制器的设计方法，即将控制器设计问题作为一参数优化问题，采用遗传算法对ＰＩＤ控制器参数进行优化．仿真实验结果表明，利用此方法设计出的速度控制器具有优良的伺服性能．

一种PID参数模糊自整定控制器的设计与仿真

本文提出了一种参数自整定模糊 PID控制器 ,利用模糊推理的方法实现对 PID参数的在线自动整定。仿真结果表明 ,该控制器明显地改善了控制系统的动态性能 ,并且此方法计算量少 ,易于实现 。

具有加权因子的PID型模糊控制器分析及设计

为了降低模糊控制器的设计难度,提高控制性能,以二维模糊控制器为基础,设计了一种具有加权因子的PID型模糊控制器,并提出了基于普通PID控制器参数整定模糊控制器参数的方法。首先,基于模糊控制器的解析结构推导,从理论上证明了该类PID型模糊控制器是一个全局二维多值继电器与一个局部具有变结构PID控制器的组合;然后,基于平衡点处该类PID型模糊控制器与普通PID控制器之间的等效关系,建立了模糊控制器系统化的参数设计方法;最后,仿真实验验证了本设计的有效性。

基于变尺度混沌优化方法的PID控制器设计

混沌优化方法是一种新兴的优化方法,它利用混沌系统具有的随机性、遍历性和对初值的极端敏感性等特点实现优化搜索,尤其对目标函数不可微、不连续的多参数寻优问题十分有效。把变尺度混沌优化方法引入到PID控制器的设计中,对PID参数进行优化并用SIMULINK对优化结果进行了仿真。结果证明,变尺度混沌优化方法算法简单有效,所设计的PID控制系统具有响应快、超调小和控制精度高等优点,具有很好的实用价值。

基于蚁群算法的智能人工腿最优PID控制器设计

以蚁群系统和蚁群算法为基础,提出了一种新的具有不完全微分的最优PID控制器的设计方法。该控制器以系统单位阶跃响应的超调量σ、上升时间tr以及调整时间ts为性能指标,针对给定的控制对象,利用所建立的蚁群算法搜索出一组最优PID参数K i及T d,作为实时控制中PID控制器的参数。该控制器被用于控制智能p,T 仿生人工腿中的执行电机。计算机仿真结果表明,与传统的PID控制器相比,这种基于蚁群算法的最优PID控制器具有良好的动态和稳态性能,可用于控制多种不同的对象和过程。

一类模糊PID控制器的鲁棒优化设计

研究一类模糊 PID控制器的鲁棒设计。以小增益定理分析得到该模糊 PID控制系统稳定性条件。针对参数摄动系统的“最坏点”,用该稳定性条件作为约束 ,采用遗传算法对标称系统的性能进行优化 ,求得优化鲁棒控制器。以倒立摆为例进行鲁棒模糊 PID控制器的设计 。

基于PID方法的控制力矩陀螺控制器设计

控制力矩陀螺是一种常用的航天器的执行机构,广泛应用于卫星、空间站中。首先介绍了Model750型控制力矩陀螺结构组成,然后对该装置的数学模型进行了推导,并以Model750型控制力矩陀螺为研究对象,为其设计了PID控制器,并且设计了控制器参数、进行仿真验证,得到的仿真图形说明了控制力矩陀螺的控制性能良好。

基于内模控制的工业控制系统仿真器鲁棒PID控制器设计

内模控制是一种基于被控对象数学模型的新型控制器设计方法,所设计的控制器具有鲁棒性强、参数整定方便等优点,已经在一些工业场合中得到了应用。为了提高学生对于内模控制方法的理解水平,该文首先简要介绍了内模控制的基本原理和内模PID控制器设计方法,介绍了工业系统仿真器实验平台的构成,并推导了其数学模型的表达式,然后利用内模控制原理为其设计了鲁棒PID控制器,通过仿真软件进行了实验验证,结果证明了内模控制方法的有效性。

基于LabVIEW的PID参数自适应模糊控制器设计

PID算法是一个广泛应用于工业控制的算法,但它对非线性和不确定性系统适应性不够理想。PID参数自适应模糊控制器将模糊逻辑推理引入PID参数的在线自调整,是目前一种较为先进的控制器。考虑到LabVIEW是一种基于G语言的高效的专为科学家和工程师设计的虚拟仪器开发工具,这里将FuzzyLogicToolkit和PIDControllerToolkit两个工具箱与LabVIEW相结合,实现了上述算法。正是因为LabVIEW能快速构建实现交互控制系统的图形用户界面,并且它与测量、自动化硬件紧密的结合完善了数据采集、信号分析和信息显示的解决方案,这种基于LabVIEW的PID参数自适应模糊控制器在工业控制领域必将有广阔的前景。

过热汽温二级模糊鲁棒自调整PID控制器设计

许多过程控制对象的模型结构及参数常常具有随设备运行状态改变而产生较大幅度变化的特性 ,或者具有某些不确定性 ,文章探讨了采用增益配置型模糊 PID控制器的参数自调整的鲁棒设计问题 ,提出利用二级模糊推理结合系统特征在线辨识实现 PID参数动态调整的控制器设计方法 ,实例仿真表明该控制器能较好地适应对象动态模型的大幅度变化 。

基于MATLAB环境下球杆系统PID控制器设计

在机械控制系统中,不稳定系统的控制问题是公认的控制难点,由于不稳定控制系统具有一定的危险性,常给研究带来了不小麻烦。为此,对球杆系统做了介绍,设计了PID控制器,并应用MATLAB编程求出满足指标的参数值集合,缩短了参数的调试时间,验证了PID控制器设计及编程方法的正确性。

二阶加纯滞后过程的非脆弱PID稳定化控制器设计

根据 Herm ite- Biehler定理在准多项式稳定性问题上的推广 ,研究用 PID控制器镇定二阶加纯滞后过程的问题。给出了使闭环系统稳定的 PID参数区域 ,并以稳定的 PID参数区域内切圆半径为目标函数 ,寻优得到非脆弱 PID控制器参数。最后通过线性规划给出了非脆弱 PID稳定化控制器的设计方法。