锂离子蓄电池充电的数字比例积分调节算法

介绍了一种采用数字比例积分 (PI)调节算法来实现恒流 恒压充电功能的锂离子蓄电池性能测试设备。该设备可以对单体及组合锂离子蓄电池的性能进行全面分析测试 ,并按检测出的电池容量及特性曲线对电池进行分选。数字PI调节算法在该设备中的成功运用不仅加快了充电电流调节速度 ,提高了测试精度 ,减少了硬件控制环节 ,提高了设备的稳定性 ,而且节约了设备开发制造成本。实际测试结果表明 ,该算法精确度高 ,可使恒压误差控制在± 2

大型电力系统励磁比例-积分-微分调节器的闭环优化方法

采用传统频域方法进行发电机比例–积分–微分(proportional integral differential,PID)励磁调节器的参数设计时只考虑本机组的运行,而忽视了电网的整体运行情况,且性能好坏取决于设计人员的经验。针对这种情况,提出了基于大型电力系统时域仿真曲线的励磁PID调节器闭环优化方法,既能综合考虑机组和电网的运行情况,又能克服传统设计过于依赖经验的不足。该方法使用时域积分性能指标来评价含有PID调节器的闭环电力系统的综合性能,运用Nelder-Mead单纯形方法来有效搜索最优的PID参数。在实际大型电网中的应用结果表明,该优化方法可有效提高大电网电压的动态调节能力,有很好的实际应用前景。

一种适用于Rogowski线圈电流互感器的新型数字积分算法设计

积分器是Rogowski线圈电流互感器的关键环节,但模拟积分器受各因素影响难以达到高准确度,而数字积分算法存在很大的累加误差。为此,设计了一种新型数字积分算法,取代传统的模拟积分器应用于Rogowski线圈电流互感器,以提高其电流测量准确度。该积分算法运用负反馈控制来减小Al-Alaoui数字积分算法信号处理环节中的直流分量,改善其低频响应,有效解决信号直流漂移和积分初值影响,适用于Rogowski线圈积分环节。仿真和试验表明:相比于模拟积分器,运用新型数字积分算法的Rogowski线圈电流互感器在稳态特性、暂态特性、温度变化影响方面都有明显改善。

模型算法控制的调节特性

介绍了模型算法控制的基本原理,通过在单变量情况下,对模型算法控制和常规PI调节规律进行了比较,揭示了模型算法控制的调节特性.

数字PID控制中积分饱和效应及克服方法

分析了闭环控制系统中产生积分饱和效应的原因和克服方法。

基于增量式PI算法的V-M双闭环调速系统

提出了一种基于增量式比例积分(PI)算法的晶闸管-电动机(V-M)双闭环调速系统的设计与实现方法,该调速系统的主电路采用晶闸管智能控制模块进行设计,双闭环数字PI调节器采用增量式PI算法进行设计。详细分析了该调速系统主电路和双闭环数字PI调节器的设计原理,以及直流电动机电枢电流和转速采样电路、控制信号接口电路、键盘输入与LCD显示电路的设计方法。通过对比分析在不同的比例系数和积分系数时直流电动机满载运行的转速波形,验证了该调速系统的跟随特性完全满足PI参数整定规律,其设计与实现方法可推广到工业应用领域。

轮式移动机器人轨迹跟踪控制算法的研究

为解决轮式移动机器人平面运动控制问题,将平面几何理论应用于轨迹跟踪控制中。建立了机器人平面运动模型,并以此为基础研究了直线和圆弧的轨迹跟踪控制算法;提出了导航圆方法,将机器人实时位置信息和目标轨迹之间的角度偏差及位置偏差综合成一个角度,然后对该角度进行了PID调节;在实验中,将直线、圆弧轨迹跟踪算法实际运用于机器人的运动控制。研究结果表明,该算法能将机器人轨迹的偏差有效地控制在±1 cm以内。

基于数字PI控制的三相逆变电源的仿真研究

该文建立了三相正弦脉宽调制(SPWM)逆变电源的非线性MATLAB仿真模型,并介绍了模型中各个模块的特性和功能。此模型主电路中的整流电路采用电容滤波的三相桥式不可控整流电路,逆变电路采用三相电压型逆变电路。逆变电路采用数字式比例积分(PI)调节控制来实现闭环控制,控制方式为电压型单环控制。通过仿真,研究分析了PI调节参数的变化对于三相逆变电源特性的影响,并确定了PI参数以及系统的其他参数,从而得到了一个较理想的三相逆变电源的模型。通过对模型在负载突变情况下的仿真,验证了该模型的正确性。

基于数字信号处理器的三相交流调压装置

提出一种以数字信号处理器(digital signal processor,DSP)为控制核心的三相交流调压装置,该装置能自动跟踪给定电压的变化,有效调节和输出三相交流电压。介绍了该装置的电路结构和程序组成,阐述了工作原理和软件设计。实验结果表明该装置具有较高的精度和可靠性,实际应用效果良好。

基于IP控制算法的温控系统研究

较详细地分析了 IP控制算法的理论基础和工程参数整定方法 ,并将该算法成功地应用于温度控制系统,进一步验证了该控制算法用于温控系统的可行性以及比传统 PI控制算法的优越性.

基于PID算法的PCR仪温度控制系统设计方案

目的为研制升降温速率快、温度控制精度高的PCR仪,本文设计并构建了基于比例积分微分(proportional integral derivative,PID)算法的PCR仪温度控制系统。方法该系统以TI DSP2812为主控芯片,采用PID算法作为温度控制算法,并利用Ziegler-Nichols参数整定法进行控制参数整定。为验证PID算法在PCR仪温度控制中的有效性,本文进行了Matlab计算机仿真实验,并在此基础上进行了实际温度控制系统的整体调试。结果仿真结果显示温度控制系统的温度最大超调量为13%,响应时间为25 s,无静态误差。整体调试结果显示升降温速率为5℃/s,温度控制精度0.1℃。结论该系统升降温速率快,温度控制精度高,本研究为制造具有自主知识产权的PCR仪做出了有益探索。

6RA70全数字直流调速装置动态速度响应的优化调整

针对SIEMENS的6RA70系列全数字紧凑型直流传动装置在热轧精整薄板线改造中的应用情况,通过对6RA70传动装置进行动态调试和系统优化,逐步提炼、总结了一套有关6RA70传动装置动态速度响应的优化调整方法,使得全数字直流传动系统在速度控制精度和运行稳定性方面的优势得到了充分的发挥,很好地解决了整个机组在系统联动升、降速过程中经常发生的各设备之间的速度跟随偏差现象。

一种基于非线性系统的动态感知系数的自适应粒子群优化算法

在优化非线性复杂系统问题中,智能算法已成为一种重要手段.提出了一种基于动态感知系数的自适应粒子群优化(particle swarm optimization,PSO)算法(self-tuning PSO,SPSO),将PSO算法的感知系数与神经网络算法结合,并于在线学习训练过程中动态调整感知系数,改善了PSO算法的计算效率以及全局收敛效率.进一步将2个相互关联的神经网络——比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)神经网络及SPSO神经网络结合起来,使其能有效解决非线性控制模型的问题.为了验证该算法,引入了4个仿真例及2种PSO优化算法——传统PSO(conventional PSO,CPSO)和修正PSO(modified PSO,MPSO),来比较SPSO算法在解决控制问题中的非线性复杂系统的高效性,结果显示SPSO算法有较好的全局收敛性能、收敛速度以及较强的鲁棒性.

同步数字控制系统的分析研究

同步系统是工程上广泛应用的一种系统,如冶金工业中轧钢轨的液压压下系统、海洋工程中的平台升降系统等,军事工程中大型掩蔽部防护门升降也要用到同步系统。精度要求高的同步系统通常用PI(比例积分)控制系统来完成。由于微机的飞速发展,目前已开始使用PI数字控制系统。同步数字控制系统应如何设计?其PI调节器参数应如何确定?采样周期如何选择?本文拟作较详细介绍。

CPR1000机组主给水流量调节系统优化

CPR1000机组主给水系统大小阀的控制方式采用大亚湾核电站模拟电路的思路,两个阀门共用一个水位调节比例积分微分(PID)控制器进行控制。这种控制方式严格规定了大小阀投切自动的顺序。投切顺序错误会导致小阀反向调节水位,风险极大。同时,共用水位调节PID控制器降低了小阀独立调节能力。基于数字化DCS控制系统,对CPR1000机组的主给水控制方式进行适应性优化,将大小阀调节PID控制器分离各自控制水位调节。优化后,运行人员在干预水位调节需要改变大小阀手自动状态时,无须考虑投切的顺序,减少了人因失误风险。小阀调节回路优化后,可根据现场运行情况设置PID参数,提高抗扰动能力。最后,通过CPR1000机组数字化的非安全级分散控制系统(NC-DCS)软件搭设优化后的大小阀组态逻辑,实现了主给水流量调节系统的优化。该优化在数字化控制系统都适用,能够实现核电机组更高的自动化。

基于遗传算法的统一混沌系统比例-积分-微分控制

提出了一种并行遗传算法用于比例 积分 微分 (PID)控制器结构和参数的同时优化 ,遗传算法采用浮点数和二进制混合矩阵编码 .优化后的PID控制器用于统一混沌系统的控制 ,仿真研究结果表明 :1)用一个比例 积分 (PI)调节器可将统一混沌系统控制到零不动点 ;2 )用三个PI调节器可将统一混沌系统控制到非零不动点 ;3)所提出的并行遗传算法具有很强的全局优化能力 ,较好地克服了简单遗传算法的过早收敛问题 ;4 )整个控制系统具有很好的调节品质和很强的鲁棒性 ,对PID调节器用于控制混沌系统具有重要的参考价值 .

数字PID调节器的一种改进算法

在积分分离的PID改进算法基础上,提出一种根据偏差绝对值大小和变化方向进行调节器参数修正的PID控制算法。在火力发电机组控制系统仿真软件开发过程中,该算法得到充分应用,取得很好效果。

基于PSO-BP神经网络的游泳池式反应堆堆芯功率调节系统优化研究

基于MATLAB/Simulink平台构建49-2游泳池式反应堆堆芯功率调节系统和一回路传热系统的仿真模型,开展外界反应性扰动仿真试验验证模型的准确性。采用粒子群算法(PSO)与反向传播(BP)神经网络相结合的比例-积分-微分(PID)控制器作为主控制器,模拟堆芯反应性和堆芯进口温度扰动下调节系统的响应情况,与游泳池式反应堆原控制器和传统BP神经网络控制器的响应情况相比较。结果表明,外界存在扰动时,基于PSO-BP神经网络的PID控制器可以使堆芯迅速达到稳定状态,调节时间更短、超调量更小,具有更好的鲁棒性和稳定性。

一种满意控制的水轮机调速系统参数优化方法

水轮机调速器比例积分微分(proportion-integration-differentiation,PID)参数优化是经久不衰的研究课题,目前研究较多的是基于最优化理论的参数设计。提出一种基于水轮机转速性能指标满意度参数优化的新方法,该方法直接计算系统响应的上升时间、超调量、调整时间、稳态误差和反调量等性能指标,籍此得到各性能指标的满意度函数,并以系统总体满意度作为适应度函数,利用遗传算法进行参数优化,得到总体满意度符合设计要求的PID参数。该方法设计目标更实际、具体,尽管参数不一定最优,但能满足系统响应要求,且代价较小,更具实用性。应用至刚性水击模型和弹性刚性水击模型水力系统的PID参数优化设计,仿真结果表明满意度控制方法在水轮机调速系统参数优化中的有效性和实用性。

一种发电机微机励磁实验装置的研制

无论在稳态运行还是暂态过程中,发电机的运行状态与励磁系统紧密相关。为此,研制一种教学用新型发电机微机励磁实验装置,采用TI公司高性能定点DSP(Digital Signal Processing)芯片TMS320F2812为处理器的双CPU构架。其控制核心测控CPU主要负责对发电机定子电压、电流进行交流同步采样、电参数计算、PID控制输出、开关量检测、限制判断、通信处理等功能;人机交互CPU则完成键盘处理、LCD显示、通信任务。该实验装置能够进行一系列的励磁实验,具有完备的实验培训功能;同时具有占地小、投资少、结构可靠、直观高效、应用广的特点。