一阶时滞系统的模糊内模PID控制参数整定

针对工业现场复杂的时变系统存在的经典PID控制调节复杂、效应滞后、超调量大、稳定性差等问题,将模糊控制与内模PID控制相结合,并对滤波参数进行优化调整以适应复杂工业系统。首先,在完成模型辨识后,将内模控制等效为PID反馈控制,采用麦克劳林展开,并加入一阶时滞模型,形成等效反馈控制器的传递函数;其次,利用模糊控制策略,设计模糊内模PID控制器,利用偏差和偏差变化率实时调整内模PID的滤波参数λ;最后,分别利用MATLAB软件和功率控制装置进行仿真和测试。实验结果表明,模糊内模PID控制具有更快的响应速度和更小的超调。

一种时滞过程内模PID控制器鲁棒整定方法

针对典型的一阶时滞(FOPTD)、二阶时滞(SOPTD)以及一阶时滞积分(FODI)过程,提出了一种简便的内模PID控制器设计和参数整定方法.利用一阶泰勒级数逼近系统模型的时滞项,导出内模PID控制器参数表达式,且仅有一个可调参数β,该可调参数与系统的动态性能和鲁棒性直接相关.基于控制系统的鲁棒性能指标给出了控制器可调参数β进行鲁棒整定的解析表达式.仿真结果表明,该方法可使系统同时获得良好的设定值跟踪特性、扰动抑制特性和克服参数变化的鲁棒性.

高频开关电源模糊内模PID控制器设计

针对移相全桥开关电源系统的主电路结构及传统PID控制器参数调节复杂的问题,首先应用状态空间平均法建立了全桥型变换器的动态小信号数学模型,模型仿真验证了数学模型的准确性;在此基础上,根据内模控制器的设计原则,设计了内模-PID控制器,以减少可调参数的数量,降低参数调节的复杂性,并引入模糊算法,构成模糊内模-PID控制器,从而兼顾控制器的动态性能和鲁棒性能。最终仿真,证明了所设计控制器的有效性。

车辆电动静液压主动悬架内模PID控制研究

为了降低响应时间对基于电动静液压作动器(Electro-Hydrostatic Actuator,EHA)的主动悬架动态性能的影响,设计了EHA主动悬架的内模PID控制器。建立了EHA作动器的动态数学模型,在对作动器高阶模型进行一阶简化的基础上,设计了内模控制器;通过对该控制器进行泰勒级数一阶展开,导出了PID控制器的参数表达式,并整定了PID参数。搭建了EHA主动悬架的内模PID控制仿真模型,并进行了仿真分析。结果表明,内模PID控制能使EHA作动器输出的主动力在响应时间上得到较好的控制,明显改善了主动悬架的动态性能。

基于内模PID控制的火电厂主汽温控制系统

基于内模控制理论 ,针对电厂主汽温被控对象的大惯性、大滞后特点 ,设计了内模PID串级控制系统。为了快速消除内扰 ,使控制过程的的持续时间较短 ,内回路采用比例控制 ;外回路采用内模控制 ,以有效地补偿对象的大滞后特性。对控制系统进行仿真试验 ,仿真结果表明设计的控制器具有良好的位置跟随性能。

时滞光电跟踪系统鲁棒内模PID控制器设计(英文)

针对时滞光电跟踪提出了一种内模PID(IMC-PID)控制器设计与参数整定的解析方法。首先建立了系统的一阶时滞积分(FODI)模型,并用二阶加时滞(SOPDT)模型进行逼近,然后利用一阶Taylor表达式代替系统模型中的时滞项,导出了控制器参数的整定规则。特别是为了保证系统的鲁棒性,可以根据最大灵敏度解析计算内模PID控制器的可调参数λn。仿真结果表明,与常规方法相比,所提方法不仅提供了较好的设定值跟踪和扰动抑制特性,而且对于系统参数摄动具有更好的鲁棒性。另外,实验结果也证实了该方法能够提高系统跟踪性能和跟踪精度。

内模PID控制器在电阻加热炉温控系统中的应用

本文介绍了内模控制(IMC)的基本原理及内模PID控制器的设计方法,进而将这种控制方法应用到电阻加热炉温控系统中。内模PID控制器只有一个可调参数,整定方法简单,克服了常规PID参数整定复杂的缺点,易为工程技术人员掌握。MATLAB仿真结果表明内模PID控制系统具有较好的动态性能和较强的鲁棒性,有效提高了系统的控制品质,是一种值得推广的过程控制方法。

内模PID控制在加热炉出口温度控制中的应用

针对加热炉非线性、大滞后、大惯性的特点,采用内模PID控制方法对其出口温度进行控制。仿真与实践结果表明内模PID控制器具有良好的性能,出口温度能够得到良好地控制。

基于内模PID控制器的时延网络控制系统的保稳定性设计

网络控制系统中存在的随机时延会导致系统的性能变差甚至不稳定。通过对随机时延的分析,建立了一个基于内模PID控制原理的网络控制系统模型,并以工业过程控制中经常用到的二阶对象为控制对象,完成了网络环境下的内模PID控制器的设计。仿真对比表明,该控制器对系统性能进行了补偿,保证了系统具有良好的稳定性能。

二元精馏塔的内模PID控制器设计

针对典型的具有非线性、多变量、时滞、强耦合的二元精馏塔控制系统,为改善系统的控制性能和鲁棒性能,文中给出了采用对角矩阵法设计的解耦控制器和基于此法设计的内模PID控制器的设计过程,该控制器具有内模控制可补偿不完全解耦、较好地解决时滞导致的控制品质下降以及PID控制结构简单的优势.解耦的实质是为了尽量消除不同变量之间的耦合作用,这样就可以按照设计单变量内模PID控制器的方法进行设计,这在很大程度上简化了计算.仿真研究结果表明:基于解耦的内模PID控制器,具有很好的跟踪性能、抗干扰性和鲁棒性,在未来具有很好的应用前景.

基于内模PID算法的固体电蓄热风机控制系统研究

固体蓄热电锅炉管网供水温度是由风机系统调控的,运行特征为明显的非线性、较长的延迟时间以及输出惯性强。因此,我们可尝试将内模控制算法施加到常规PID控制之上,设计出了以PLC为工具、内模PID为控制算法的固体电蓄热风机控制系统。与传统PID控制相比,该系统在阶跃响应静态和动态性能多方面指标均具有更加良好的表现,从而验证了内模PID算法的优越性。

基于扭转振动装置的内模PID控制器设计

以扭转振动装置为研究对象,分析了其系统的组成结构,并且对于装置的数学模型进行了推导。简单介绍了内模PID控制器的原理,设计了控制器的参数,并进行了仿真实验,得到的仿真曲线证明了该控制器的有效性。

纯滞后系统的鲁棒性自调整内模PID控制

本文根据内模控制系统的鲁棒性由鲁棒滤波器时间常数决定的特点,提出了该滤波时间常数跟随闭环系统响应特性变化而变化的鲁棒性自调整控制算法。针对一阶纯滞后对象的自调整IMC-PID控制系统进行了仿真研究。其控制效果是令人满意的。通过实时调整滤波器时间常数,实现了控制的快速性和系统稳定性的统一。

基于OPC技术的电烤箱温度内模PID控制

针对电烤箱温度实验系统在MCGS平台上搭建了温度监控组态工程。基于阶跃响应曲线测试并估计了电烤箱温度对象的一阶加滞后模型,基于内模原理设计并整定PID控制器参数。使用OPC技术实现了MCGS和Matlab的数据通信,在Simulink中搭建控制算法实现了对电烤箱温度的实时控制。仿真和实验结果表明基于内模的PID控制的有效性,对烤箱的实时控制结果也表明Simulink用于在线控制的可行性。

一类不稳定过程的模糊增益调度内模PID控制

针对一阶时延不稳定过程(FODUP)难以控制的问题,提出了基于模糊增益调度内模PID(IMC-PID)控制方法;该方法首先设计不稳定时延过程的IMC-PID控制器,并通过模糊系统的输出在线整定滤波器参数λ,使得参数λ在系统的鲁棒性和响应速度之间取得一个合适的折中选择;仿真研究结果表明,所提出方法使得FODUP系统的目标值跟踪特性和干扰抑制特性及鲁棒性均得到明显改善。

基于RBF神经网络的破障武器内模PID控制

针对破障武器伺服系统中存在的非线性、参数时变和不确定性等因素,提出了一种基于RBF神经网络的内模PID控制策略。通过RBF神经网络对内模PID控制器的唯一参数进行调节,同时对RBF神经网络采用LM算法进行训练。仿真结果表明,控制方法具有良好的系统动态品质、鲁棒性和抗干扰能力,能够有效地加快破障武器的调炮速度以及提高破障武器的破障精度。

永磁直线电动机的内模PID控制和抗干扰能力分析

为了提高永磁直线电动机在运行过程中的稳定性和精确性,采用内模PID方法对永磁直线的运行过程进行优化控制。首先,采用内模PID和q轴电流相结合的方法,建立永磁直线电动机的控制模型;其次,在改变内模PID的控制参数情况下,分析永磁直线电动机的运行性能;最后,在各种类型干扰信号的情况下,研究内模PID控制在永磁直线电动机运行过程中的可靠性。理论分析和仿真计算结果表明,内模PID控制不仅有利于提高永磁直线电动机在运行过程中的稳定性和精确性,也能提高整个运动系统的抗干扰能力。

球杆系统的内模PID控制

本文针对开环不稳定球杆系统,提出了一种内模PID控制器设计方法。首先通过机理分析建立了系统的数学模型,并利用一阶环节逼近模型中的积分环节,然后在此基础上根据内模控制(inter-nal model control,IMC)原理设计了系统控制器,并推导出了相应的内模PID控制器,与常规PID控制器相比,该控制器仅有一个可调参数,且系统具有整定方便、鲁棒性强的优点。仿真和实验结果表明,内模PID控制器能使小球快速地稳定在目标位置,具有良好的稳定性和鲁棒性。

基于遗传算法的模糊内模PID控制器优化

针对传统的获取控制规则和隶属度函数方法的不足,将模糊控制和内模思想结合,建立了模糊内模PID控制的初始控制规则和隶属度函数,以累积绝对误差作为遗传算法的目标函数,对规则表和隶属度函数进行寻优,从而达到优化模糊控制器的效果。最后,通过仿真实验验证了算法的有效性。

一种积分时滞过程的内模PID鲁棒整定方法

针对工业系统中普遍存在的积分时滞过程,提出了一种内模PID(比例-积分-微分)控制器设计及鲁棒整定方法.利用一阶环节逼近积分环节,改善了内模控制系统的稳态特性,在此基础上利用一阶泰勒表达式逼近过程模型中的时滞项,得出了内模PID控制器的设计方法,并根据最大灵敏度Ms指标,导出了对控制器可调参数进行鲁棒整定的解析表达式,克服了常规方法中参数整定的盲目性.仿真结果表明该方法可使系统同时获得良好的动态响应性能和鲁棒性.