静止无功补偿器的小波神经网络PID控制方法研究

静止无功补偿器(SVC)是电力系统中应用广泛的动态无功补偿装置。针对传统比例积分微分(PID)在SVC动态调节过程中由于控制器参数固定而存在动态响应、自适应能力差的问题,提出了一种基于小波神经网络PID(WNNPID)的SVC电流反馈电压稳定控制方法。首先,分别选取SVC的电压差ΔUr、电压误差ΔU和补偿电压USL作为WNNPID控制器的输入信号,而控制器的输出为SVC的参考电纳。然后,采用小波神经网络(WNN)和增量式PID控制对WNNPID控制器的结构进行设计。最后,采用Matlab/Simulink仿真平台对所提控制方法进行仿真,并与基于反向传播(BP)神经网络PID的控制效果进行了对比。仿真结果表明,所提WNNPID控制方法具有更稳定的电压控制效果、较快的响应速度、较好的动静态响应性能和较强的自适应能力。

造纸过程定量水分的小波神经网络PID控制

抄纸过程定量水分控制系统存在时变、时滞、非线性、不确定等特点,使得定量、水分两个指标波动幅度较大,严重地影响了成纸合格率,断纸次数多。为解决上述问题,设计了定量水分的串级控制方案,采用小波神经网络PID控制方法对定量水分控制,并建立了三层神经网络模型,输出层单元分别表示PID控制器的三个参数,用非线性小波基函数取代隐层神经元的Sigmoid函数,根据定量、水分的实际输出与期望输出之间的偏差可实时在线调整PID参数。在MATLAB上进行仿真。仿真结果表明,控制系统能较好地克服时滞、时变、非线性等干扰对定量水分的影响,实现控制精度高,能很快达到稳定,并可有效地减少断纸次数,提高造纸效率。

基于专家PID控制三相交流斩波调压系统

介绍了专家PID控制的三相交流斩波调压系统,给出了一种以IGBT作为开关器件的Buck型三相交流斩波调压电路的拓扑结构。利用专家PID控制方案,保证系统的快速性和准确性;以TMS320LF2812型DSP芯片作为该控制系统的核心,满足该系统对实时性和稳定性要求。最后通过实验验证了该调压系统的可行性。

无刷直流电机的模糊自整定MRPID转速控制方法研究

无刷直流电机转速的闭环控制系统中同时存在传感器噪声等高频信号和指令、干扰等低频信号,会导致匀速转动过程中发生速度波动,而同时减少这些不确定因素的影响非常困难。针对此问题,提出了一种模糊自整定的小波多分辨PID(MRPID)控制方法,用于无刷直流电机的转速控制。通过离散小波变换将速度偏差信号进行分解,得到不同频率控制分量;利用模糊控制实现各分量参数的在线整定。与模糊PID控制方法进行对比,在不同工况下进行仿真及实验,结果表明,所提方法能够更好地处理含噪信号,并且具有响应快、抗干扰能力强的优点。

基于模糊逻辑系统的采矿船升沉补偿控制方法研究

在对海洋资源进行开采的过程中,采矿船是必不可少的一种海工装备,当采矿船在海上作业时,由于海浪的涌动会使采矿船作升沉运动,从而严重影响水下作业的采矿系统。为了减少升沉运动产生的影响,因此需要对采矿船进行升沉补偿,提出了一种基于液压缸的主被动一体式复合型升沉补偿系统。同时为了进一步减少升沉干扰下的补偿误差以提高控制精度,提出了一种基于Mamdani型的模糊比例积分微分(proportion integral derivative, PID)控制策略。首先对升沉补偿的原理进行介绍,随后基于莫尔经验公式推导出在不同海况下采矿船的升沉幅值的数值曲线,并建立所提升沉补偿系统的数学模型和传递函数,最后用所提的模糊控制算法对升沉补偿系统进行控制。分别在规则海浪波和不规则海浪波下对系统进行仿真,并把模糊PID控制策略的效果和传统PID控制策略的效果进行比较。结果表明:在两种海浪波下,模糊控制策略的精度要优于传统PID控制策略的精度,可证明模糊控制算法有着明显的优势。

基于FPGA的探测器制冷控制系统优化设计

为了给红外探测器提供稳定可靠的温度环境,文章提出了一种以现场可编程逻辑门阵列(FPGA)为核心逻辑控制单元的高精度制冷控制系统,与传统以微处理器为核心的制冷控制系统相比,该系统具有运算速度快、可靠性高、电路结构简单等特点。重点介绍了该制冷控制系统的硬件组成、比例—积分—微分(PID)控制算法和正弦脉宽调制(SPWM)波驱动的软件实现,并总结了 FPGA 电路的优化设计方法。通过优化设计,极大的减小了逻辑资源占用率。试验结果证明,该制冷控制系统能够实现±0.05K 的控温精度,控温精度高,跟踪速度快,稳定性和抗干扰能力比较出色。

航空发动机小波神经网络PID控制

提出了一种基于小波神经网络在线辨识的航空发动机比例-积分-微分(PID)控制算法.网络采用三层前向网络结构,以小波函数作为隐含层的激励函数.采用离线训练的方式训练出网络参数,以网络输出和输入之间的偏导数代替发动机模型输出和输入变量之间的偏导数,用以在线修正PID控制器的参数.阶跃响应测试表明,用小波神经网络整定的PID控制系统动态调节时间小于2 s,稳态误差为零,在全飞行包线内均稳定正常工作.

非线性PID自抗扰控制在快反镜温控系统中的应用

为抑制快速反射镜开机温漂,以及实现快速反射镜在设定温度条件下正常工作,设计了温度控制系统与新型控制方案,来实现对快速反射镜温度的精确控制。温控系统以单片机为核心控制元件,热电制冷器为执行元件。设计基于小波去噪的非线性比例-积分-微分自抗扰控制方案,通过基于Sigmoid个性化惯性权重的粒子群优化算法整定控制参数,进行仿真和实验。结果表明,此控制方案能有效抑制快速反射镜的开机温漂,在15~28℃的控温范围内,控温精度达到±0.02℃,可在142 s内稳定在预设温度。所设计的温控系统响应速度快、控制精度高,鲁棒性强,具有较好的应用价值。