基于参数自整定Fuzzy-PID控制器的气体温控系统

本文设计建立了快响应气体温度控制系统,通过对系统控制策略的理论和实验研究,实现了快响应气体温度控制系统的高精度快响应控制。首先,结合运用传热学、热力学和气动伺服控制技术相关理论,建立了快响应气体温度控制系统的数学模型;其次,对快响应气体温度控制系统进行了相应控制策略的研究。本文设计出参数自整定FUZZY-PID控制器,同PID控制相比,本文所提出的控制策略能明显改善系统的动静态性能。

永磁同步电机电流环PI控制器参数整定及优化

针对永磁同步电机电流环PI控制器参数自整定依赖电机参数和系统模型精确度的问题,提出一种基于模型与规则相结合的PI控制参数自整定及优化方法。首先,采用直流激励法对电机的电阻和电感进行离线辨识;其次,利用零极点对消法设计出一组合适的PI控制器参数;最后,以这一组PI控制参数为初值,将响应的上升时间、超调量和调整时间纳入综合评价指标中,通过二自由度变量轮换法在PI控制参数初值邻域内优化后得到一组性能最优的PI控制参数。实验结果表明,该方法可以快速整定得到一组合适的PI参数,同时优化后的PI参数控制性能相较于优化前明显提升,响应调整时间减少50%,具有良好的动态性能。

基于免疫粒子群的机器人自抗扰控制器参数整定方法

针对利用经验试凑法或其他优化算法整定机器人自抗扰控制器参数,存在整定过程复杂、整定结果不是全局最优等缺陷,提出一种基于免疫粒子群融合算法的机器人自抗扰控制器参数整定方法。该方法将免疫算法的免疫信息处理机制引入粒子群算法结构中,解决了免疫算法优化过程繁杂冗长以及粒子群算法过早陷入局部最优的问题,实现了自抗扰控制器参数整定,快速找到全局最优解。MATLAB仿真结果表明:该方法提高了自抗扰控制器的响应速度和稳定性,适用于机器人自抗扰控制器参数的整定。

服务机器人自抗扰控制器参数整定优化技术研究

针对服务机器人自抗扰控制器多个参数的整定,主要采用经验试法或某种优化算法进行整定,存在参数整定过程困难、整定结果陷入局部最优等问题,为了解决这些问题,提出了一种基于人工免疫遗传算法优化的服务机器人自抗扰控制器参数整定技术方法;该方法主要充分融合了人工免疫和遗传算法各自的优点,解决了单种智能优化算法出现的过于“早熟”问题,使得自抗扰控制器参数整定实现最优解,增强了控制器抗干扰能力;最后搭建仿真平台进行了实验验证,仿真实验结果表明了该方法提高了自抗扰控制器控制精度、稳定性和鲁棒性,有效验证了提出方法的有效性。

用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定

为扩展传统的的PID控制,在分析FUZZYCONTROL(模糊控制)和PID控制原理的基础上,得出了FUZZY和PID控制相结合的一种复合控制的有效结构.介绍了FUZZY控制器设计中的几个关键问题.通过readfis命令把MATLAB中的FUZZYTOOLBOX与SIMULNK结合起来,实现了对几种典型对象的控制仿真,其结果显示,三种典型实例的阶跃响应均接近理想,从而方便并简化了对实际控制系统的设计与调试过程.

柔性连接双驱龙门在三元控制架构下的前馈控制器参数整定

柔性连接的双驱龙门系统可以有效避免关节应力集中的问题,同时柔性连接与刚性运动之间的耦合作用给系统的运动控制提高了难度。对柔性连接双驱龙门系统在前馈+反馈+干扰观测器三元控制架构下的前馈控制器参数整定进行研究,提出基于数据驱动的控制器参数优化方法,在系统模型未知的情况下,通过测量系统的输入输出数据,离线优化控制参数。根据柔性连接双驱龙门系统的控制架构,提出一种基于误差的控制性能指标函数,求解代价函数相对于待优化的控制器参数的梯度形式。基于梯度解析式,结合柔性连接双驱龙门系统的传递函数,合理设计梯度试验,通过测量闭环试验输入输出数据的方式,进行梯度的无偏估计。基于误差相对于控制器参数的无偏估计,求解黑塞矩阵,合理设计迭代更新步长,通过牛顿法迭代更新控制器参数,并证明在一定条件下估计的梯度具有无偏性。通过MATLAB/Simulink软件仿真,验证了梯度试验设计的合理性和迭代反馈整定方法在柔性连接双驱龙门系统中应用的有效性。

基于改进BSO算法的VAV空调系统GPC参数整定

针对变风量(variable air volume,VAV)空调系统具有大滞后、强耦合等控制难点,提出了一种基于改进天牛群优化(beetle swarm optimization,BSO)算法的VAV空调系统广义预测控制(generalized predictive control,GPC)参数整定方法。针对标准GPC整定算法只调节控制加权系数λ导致控制性能不佳的问题,首先,提出一种改进BSO算法,通过动态化选取权重参数与学习因子获得较佳的寻优性能。其次,提出一种基于改进BSO算法的新型GPC参数整定方法,可同时整定控制器的控制加权系数λ、控制时域Nu、预测时域Np及柔化系数α。最后,结合实际VAV空调系统,开展仿真与半实物实验。结果表明,采用改进BSO算法调优后GPC的控制效果得到显著提升,调节时间仅为7 s,超调量仅为0.28%。

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。

自抗扰控制器参数整定方法的研究

提出了自抗扰控制器算法参数整定的计算机软件仿真分析和基于参数变换的公式推导两种方法.根据自抗扰控制方程,针对算法中多个参数需要整定的问题,结合工程中控制对象实例,采用Matlab仿真软件逐一确定各参数,寻找同类对象之间的控制参数关系,利用公式得到其他对象的控制器参数.使用Matlab仿真分析法可直观地获取参数,公式推导法则简化了同类对象的参数整定,速度快.仿真实验结果表明,这两种参数整定方法可用于常见的工业控制对象的自抗扰控制器中.

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。

根据系统时间尺度整定自抗扰控制器参数

自抗扰控制器(ADRC)取得了优良的控制效果,但控制器参数整定比较困难.本文利用受控系统时间尺度展开ADRC参数整定问题的研究.首先,在时间尺度一般定义的基础上,根据系统单位阶跃响应,给出了二阶系统的时间尺度计算格式.然后,在被控对象受扩展状态器(ESO)补偿作用所得积分器串联系统的时间尺度不变的假设下,推导了一种基于受控系统时间尺度的ADRC控制器参数整定方法.最后,仿真结果表明该方法可行,为ADRC参数整定提供了方便.

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 .

分数阶控制器参数整定策略研究

对分数维的分数阶系统的研究吸引了越来越多的研究者。分数阶PIλDμ控制器是整数阶PID控制器的一般形式,较整数阶PID控制器具有优越性,但对其整定方法的研究还很少。基于改进的随机搜索方法,实现了分数阶控制器包括积分次数、微分次数五个参数的优化整定,获得了良好的整定效果。仿真实验证明了提出的整定策略的有效性。同时通过比较说明在被控系统有非线形环节的情况下采取分数阶PIλDμ控制器往往能获得更好的控制效果。

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。

自抗扰控制器参数整定与优化方法研究

根据自抗扰控制器(ADRC)对系统按所谓"时间尺度"来进行分类的特点,提出一种基于"时间尺度"模型识别和遗传算法的ADRC参数自整定及优化的方法。仿真表明:用简单线性模型对实际过程"时间尺度"的辨识简便易行。加入惩罚策略的浮点遗传优化算法能高效地完成控制器众多参数的大范围寻优,摆脱了ADRC控制器参数整定和优化对经验的依赖,具有广泛的应用价值。

基于一类混合策略的模型参数估计和控制器参数整定研究

融合遗传算法的并行搜索结构和模拟退火的可控性概率突跳特性 ,构造出一类高效的混合优化策略 ,该策略适合于多种类型模型的参数估计和控制器参数整定。对典型类型问题的仿真结果验证了混合策略的有效性和初值鲁棒性 。