基于PID对角阵的多输入多输出解耦控制

针对PID解耦控制中的系统调节时间长、超调量大等缺点,将PID控制器与对角阵相结合,在MATLAB仿真软件中仿真,所得到的结果其调节时间减小,超调量足够小,充分克服了其PID解耦的缺点,提高了控制器的可利用性,在工程实践中PID对角阵解耦有着实际的工程意义。

混合动力汽车凸极式永磁同步电机电流解耦控制

针对电机旋转坐标系下直轴与交轴电流耦合的问题,采用对角矩阵解耦控制方法,通过在电机的电流环中增加一个解耦器矩阵,将励磁电流id与转矩电流iq解耦成互不干扰的量,保证电机输出转矩的精准性。仿真试验结果表明:与前馈解耦控制方法、反馈解耦控制方法相比,该方法在电机转速较高或电机参数发生变化时,鲁棒性更好,解耦效果显著。

用并联补偿解耦法设计MIMO控制的仿真

针对过程控制中常见的多输入多输出(MIMO)系统,由于系统中得各个控制通道之间存在耦合关系,所以输出往往要经过一段时间才能响应输入信号,时滞现象广泛存在于工业控制中,对于消除这种现象,传统的方法有对角矩阵解耦法,但对于一些比较复杂的系统解出的解耦补偿矩阵,往往计算都比较复杂。文章使用一种并联补偿解耦法,与传统的对角矩阵解耦法作比较,并Simulink仿真过程,可以得到并联补偿解耦法在仿真过程的优点。

基于模糊控制的球磨机解耦系统研究

为了更好地解决球磨机制粉系统运行的耦合性以及生产工况复杂的问题,采用模糊解耦控制策略,对模糊控制器中的隶属度函数进行优化操作,解耦网络选择对角矩阵解耦方法,能够消除各回路之间的相互影响。Matlab仿真结果表明,该控制策略和常规控制方法相比拥有较高的动态响应以及稳定性,该设计方法有较强的解耦性和抗干扰性。

振动慢剪破碎机模糊解耦PID控制

针对振动慢剪破碎机碎矿过程多变量、强耦合、大时滞的特点,提出了一种基于自适应粒子群算法优化的模糊解耦PID控制方法。在对振动慢剪破碎机动态模型进行对角矩阵解耦的基础上,分别对给料量和振动电动机频率进行模糊PID控制,并引入自适应粒子群优化算法对模糊PID控制的隶属函数参数进行动态优化,从而实现主电动机工作电流及合格矿料产率精确、稳定、快速控制。仿真及试验结果表明,该方法具有响应速度快、调节时间短、超调量小的特点。

磁液双悬浮轴承单自由度支承系统解耦控制研究

磁液双悬浮轴承是以电磁悬浮为主,静压为辅的一种新型支承轴承,能够大幅度提高承载能力及刚度,适于中速重载的场合。由于液体静压系统特性为小间隙、强阻尼、正刚度、斥力型,而电磁悬浮系统特性为大气隙、弱阻尼、负刚度、吸力型,且两系统共同支承时相互耦合,互为干扰,大幅降低了支承系统的运行稳定性,因此本文拟研究磁液双悬浮轴承单自由度磁液两支承系统之间的耦合特性,揭示其耦合力的产生机理并设计解耦控制器。首先,本文介绍了磁液双悬浮轴承的结构特点、单自由度支承系统的受力形式以及控制调节机理。然后,建立了磁液双悬浮轴承单自由度支承系统的数学传递函数,揭示磁液两支承系统之间的耦合特征及影响规律。最后,设计了类前馈解耦控制器及对角阵解耦控制器,并通过SimuOnd模块对比分析了两种解耦控制器的解耦效果。研究表明:两种解耦控制器均能够有效减小单自由度磁液两支承系统间的耦合程度,但类前馈解耦控制器比对角阵解耦控制器具有更好的稳定性、准确性,更适用于磁液双悬浮轴承单自由度磁液两支承系统的解耦控制。本论文能够为磁液双悬浮系统的稳定控制提供理论参考。

基于MMAS-PID的板形板厚综合控制

针对带钢冷连轧板形、板厚存在的强耦合关系,建立了板形板厚耦合模型,进行了厚度波动前馈补偿,设计了对角形板形板厚解耦控制系统,实现了板形板厚解耦。同时设计了最大最小蚁群算法(MMAS)优化的PID控制器,对综合控制系统进行了PID参数优化。仿真实现了快速优化PID以满足控制要求,与传统的PID控制相比,MMAS-PID综合解耦控制系统有效提高了板形板厚控制精度。

啤酒发酵系统的半实物仿真研究(英文)

啤酒发酵过程是一个复杂的生化反应过程,控制目标是控制发酵罐内麦汁的温度符合发酵温度曲线,保证发酵的顺利完成。针对控制对象大惯性、大时滞及3个温区相互耦合的特点,我们采用数字增量式PID控制算法实现控制,控制量经过对角阵解耦后作用到控制对象。最后,啤酒发酵系统由VB程序和组态王软件仿真。该系统可以在实验室中完成的,具有安全性高、成本低的特点,非常适用于实验教学。

基于改进粒子群优化PID参数的风力除尘控制系统的研究

对卷接机组集中工艺风力除尘系统控制需求及工艺特点进行了研究,针对风力系统中压力和流量之间存在非线性与强耦合性的特点,以及控制系统中传统自动化科学技术(proportional plus integral plus derivative controller,PID)控制和现有的模糊PID控制自适应和鲁棒性较差、系统稳定性能不理想的问题,文中提出对角矩阵解耦方法将压力和流量进行解耦,利用改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。通过仿真软件和可编程序逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)程序对算法进行实现。位置阶跃响应实验粒子寻优实验结果表明:该方法在阶跃响应上升时间、最大超调量和响应速度上均有很好的优化效果,即时控制调整变频器频率以及阀门开度,使主风管压力波动在0.5%~1%内,流量波动控制在0.4%~0.8%内。