基于数字PID增量式算法带彩色液晶模块的脊柱牵引器的研制

该脊柱牵引器从治疗脊柱疾病的保守治疗技术应用发展考虑，将数字PID增量式算法和人工智能中的“模糊控制理论”用于人体脊柱牵引力的实时闭环控制过程中，并使用彩色液晶模块显示曲线图形和牵引力数值，使脊柱牵引疗效更好，使用更直观和方便。该脊柱牵引器组成的牵引床或牵引椅产品，其牵引力控制设定在5-80kg，它的“动”、“静”态和整机测试指标均小于±2kg，整机符合临床实际需要。

基于改进长城建造算法的电刺激治疗仪自适应增量式PID控制

目前,电刺激治疗仪自适应能力差,电刺激信号控制不够精准有效,难以全模拟及适应人体的复杂生理过程。为提高功能性电刺激的自适应性响应和稳定性,采用改进的长城建造算法实时动态控制功能性电刺激信号。在Simulink中搭建电刺激治疗仪电刺激自适应控制系统仿真模型,仿真分析标准PID、长城建造算法(GWCA)和改进长城建造算法(IGWCA)3种不同控制算法对电刺激自适应系统响应的影响,获得了IGWCA对增量式PID算法控制参数寻优的最佳值:K_(p)=52.36、K_(i)=0.51、K_(d)=5.15。仿真结果表明:与其他两种控制算法相比,IGWCA响应速度最快,在1.2秒时达到设定峰值且显示出较高稳定性和较小超调;同等条件下,IGWCA的寻优速度和收敛精度更高,自适应控制效果更好。该算法可显著提升电刺激治疗仪在临床和康复治疗中的适用性。

基于增量式PID算法的香精施加系统设计

为解决加热不燃烧烟草制品生产过程中香精施加量无法根据薄片质量变化进行实时调控的问题,设计了一种基于增量式PID算法的香精施加系统。该系统由称重单元、螺杆泵、喷嘴、流量传感器等组成,通过称重单元实时获取薄片质量数据,根据理论计算模型确定香精施加量,基于增量式PID算法驱动螺杆泵定量输出香精至喷嘴中,利用流量传感器对香精施加量实时反馈,实现香精精准施加。验证结果表明,当薄片质量发生变化时,香精施加量可快速调整,最大超调量为1%,最长调整时间为1.8 s,系统具有较好的跟踪性能;施加量检测值与理论值的偏移率为0.23%~0.52%,施加量组内波动为3.11%~4.17%,系统可实现香精的准确、均匀、稳定施加。

基于增量式PID算法的移动机器人定位系统设计

为了提高应用于智能制造领域的四轮全向移动机器人定位精度,本文基于增量式PID算法,采用STM32、激光测距模块和陀螺仪构建全向移动机器人定位系统,并搭建机器人移动定位测试实验环境。测试表明所设计的定位系统具有良好的定位精度和运行稳定性,能够满足智能制造领域移动机器人部分应用场合的定位要求。

基于增量式PID算法的直流发电机数字励磁系统的设计

目前,在电网输送未到达的野外施工现场,直流发电机作为电源点广泛使用。而直流发电机的励磁调节系统一般仍采用模拟线路,存在结构复杂、抗干扰性差、灵活性差等缺点。特别是负荷变化幅度大的场合,如挖掘机、汽车起重机等,其发电效率难以得到保证。本文采用单片机为微控制器,结合外部采样、脉冲触发等电路,采用智能增量式PID控制算法,研制出了用于直流发电机的全数字励磁调节系统。经过现场调试验证,获得了良好的运行效果,能够满足直流发电机各种工况控制的要求。

基于增量式PID算法的水温自动控制器设计

设计了一种基于增量式PID算法的温度自动控制器,主要由温度采集、液晶显示、键盘输入、升温降温驱动电路等组成。系统以单片机AT89S52为控制核心,由DS18B20负责外部水温的采集。目标温度值经外部键盘输入后,通过AT89S52内部的增量式PID算法确定固态继电器的状态,实现对升温和降温电路的驱动,最终达到目标温度并保持恒定。同时液晶显示屏能够实时显示当前实际温度值、目标温度值以及水温随时间变化的曲线。实验结果表明系统能实现全量程范围内（10-80℃）自动升温、降温功能,在15 min内自动达到设定的目标温度值,测量误差保持在0.5℃以内。该系统满足现代工业控制领域智能、快速、高精度和人性化的需求。

基于增量式数字PID的汽油机怠速控制研究

在深入研究增量式数字PID控制技术基础上,针对所研究的吉利MR479Q四缸四冲程汽油机,设计了怠速控制硬件驱动电路,并给出了增量式数字PID怠速控制用于自行开发发动机管理系统(EMS)的具体实现方案,通过台架试验利用工程整定方法对其控制参数进行了整定,优化系统阶跃响应特性.整定后的数字PID怠速控制系统阶跃响应速度快、超调小,稳态误差合理,并对突变载荷具有较强适应能力,最大超调在±50r/min以内,稳定时间10～15s,稳态误差在±20r/min以内,基本满足汽油机怠速控制系统要求.

基于增量式PID算法的多种固体肥精确施控系统研究

为了实现变量施肥过程中多种固体肥的实时自动配比、提高施肥控制系统的排肥量控制准确率,采用增量式PID闭环控制算法设计基于测土配方的多种固体肥精确施肥控制系统及与之配套的施肥装置,实现了氮、磷、钾3种固体肥的适时快速响应和实时精量施入。施肥控制系统主要包括主-从控制器模块、处方图模块、北斗卫星定位模块、测速模块、人机交互模块、施控电机模块和施肥量监测模块等。主控制器主要完成人机交互指令接收、北斗卫星定位信息获取、处方图施肥量查询、车速和施控电机的工作状态监测、从控制器工作指令下达等任务,人机交互模块实现主控制器和手机APP的通信;从控制器主要实现主控制器指令接收和施控电机工作控制。根据播种环节普遍采用中小型播种机的实际情况,模拟播种施肥机具行进速度为3.5~6.5 km/h,进行了实验室单一肥料排肥试验,试验表明,控制系统最大响应时间1.85 s,平均响应时间1.45 s。在设定施肥量50、100、200、300 kg/hm^(2)下,模拟行进速度为4、5、6 km/h时,控制系统的排肥量准确率达97.16%,监测准确率98.56%。进行了田间试验,制作了哈尔滨市双城区东海村测土配方施肥的处方图,在车速为4、5、6 km/h时,尿素、磷酸二铵、硫酸钾的排肥量准确率分别达97.22%、98.60%和97.73%,满足精确施肥系统的施肥精度要求。

基于增量式PID算法的直流电机调速系统

设计了一种基于增量式PID算法的直流电机调速系统,主要由单片机最小系统、液晶显示、矩阵键盘和直流电机驱动电路等组成。系统以单片机AT89S52为控制核心,由定时器模拟产生PWM(脉冲宽度调制)来实现对直流电机的速度调节。目标转速值由矩阵键盘输入后,通过AT89S52内部的增量式PID算法来调节PWM的占空比,实现对电机速度的调节,最终达到目标转速值并保持不变。同时液晶显示屏能够实时显示当前实际转速值、目标转速值以及速度随时间变化的曲线。实际测试表明系统能实现直流电机的加速、减速功能,且在20 s内自动达到设定的目标转速值,多数测量误差保持在±1以内,能达到工业控制领域要求。

流量控制系统中基于增量式PID算法的工控组态软件设计

针对FESTO过程控制系统流量站中的流量控制问题,提出了一种利用工控组态软件和ActiveX特性扩充组态软件控制功能实现增量式PID控制的新方法。重点描述了控制策略、现场信号和组态软件之间的有机结合,为在工业控制领域中使用组态软件来完成复杂的控制算法开辟了新的途径。系统具有形象直观、实时性好、编程简单等特点,满足了工业控制的要求。

基于增量式PID控制算法的智能车设计

智能车的控制是一个既关键又复杂的问题,需要考虑到道路形状和智能车自身等各种因素的影响。阐述了采用增量式PID控制算法对智能车控制的方法。试验表明,增量式PID控制算法的采用使得智能车舵机的响应速度加快,方向控制更流畅,小车的稳定性和速度也得到了很大的提高。

基于增量式PID算法的气体流量控制方法

气体流量控制回路因其动态特性复杂、响应速度受限等现象给控制器的设计带来了挑战。文中在分析鱼雷气体燃料动力系统动态流量控制特性的基础上,使用增量式比例-积分-微分(PID)算法来实现气体流量的动态控制,给出了控制系统动态特性的数学描述。在气体流量自适应控制器的设计阶段,首先在Ziegler-Nichol初始化基础上,试凑出一组具有良好控制效果的PID参数,并通过阶跃试验确认了该控制器的性能。仿真试验证明了该控制器在动态环境下的自适应能力。

基于增量式PID的改进算法

增量式PID控制方法输出的是控制量的增量,无积分作用,误动作影响小,但存在微分和比例饱和现象,通过对其进行算法改进,提高了系统的调节特性和稳定性。

基于无刷直流电机的数字增量式PID控制策略

针对无刷直流电机的控制质量问题,本文提出一种数字增量式PID控制策略,并将其应用于无刷直流电机调速系统。在仿真平台上建立整体控制系统模型,通过仿真结果验证,采用数字增量式PID控制策略对无刷直流电机闭环控制系统的响应能力、控制精度和抗干扰能力等方面,具有更为优良的特性。

基于免疫粒子群优化算法的增量式PID控制

基于粒子群优化算法的收敛速度快简单易实现的特点和免疫算法的免疫记忆、免疫自我调节和多峰值收敛的特点,本文设计出免疫粒子群算法,并将其应用于PID控制器中。仿真结果表明,免疫粒子群优化算法适用于增量式PID控制,并且基于免疫粒子群优化算法的增量式PID控制的跟踪效果和抗干扰能力比粒子群优化算法的PID控制和基于免疫算法的增量式PID控制跟踪效果和抗干扰能力都要好。

变频阻垢除垢装置增量式数字PID恒流控制

在分析电磁阻垢除垢装置工作原理的基础上,针对阻垢除垢装置在频率变化时存在工作电流不稳定的问题,设计了增量式数字PID恒流控制器,并给出该控制器用于变频阻垢除垢装置的具体实现方案。利用工程整定方法设计控制器参数,并通过实验验证了该控制器的有效性,整定后的变频阻垢除垢装置对外界干扰具有较强抑制能力,在工作频率发生变化时,工作电流依然保持稳定,满足阻垢除垢装置的实际要求。

基于增量式PID算法的高精度温控系统的设计

温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,在温控系统中发挥着重要的作用。而高精度的温控系统在测控仪器开发以及工业深加工过程中占有相当重要的地位,因此设计开发高精度的温控系统具有很强的应用价值和现实意义。本文在温控系统硬件设计的基础上,通过增量式PID算法,设计完成了一套控温范围在±0.1℃的高精度温控系统,相比现有同类温控系统,精度提高近10倍。

基于增量式PID算法的恒温控制系统

在这个信息化的时代，科学技术在迅猛的发展，恒温控制系统也在随之不断完善，因为它在越来越多的企业中起着关键性的作用。从理论上来说，恒温控制系统比较完善的地方在于控制方面和检测方面，从实际应用来说，它还存在着诸多问题，如不能有效的控制所需要的温度，很难快速、精确地采样温度而造成在传输数据的过程中存在误差，本文采用增量式PID算法的恒温控制系统，它在提高测量温度精确性方面有较好的效果，在控制效果方面有良好的把握。

增量式数字PID参数整定的频域分析

增量式数字PID是自动控制系统优化过程中应用广泛的一种控制方法。分析了增量式PID参数调节对控制器性能以及系统环路性能的影响。MATLAB频域仿真结果表明,Kp、Kd、Ki值的改变直接造成PID控制器零点的位置发生移动,从而使得控制系统动态性能得到改善。

基于增量式PID算法的温室温湿度控制系统设计

针对人为控制准确度低、操作复杂、代价高等问题,设计一种基于增量式PID控制算法的温室大棚温湿度控制系统。系统以单片机AT89S52为控制核心,采用DTH11温湿度传感器采集温室内作物生长环境温湿度物理参数。通过外部键盘输入适合作物生长的温湿度目标值,单片机内部的增量式PID算法确定固态继电器状态,驱动温室内温湿度调节电路,最终达到适宜的目标值。实验结果表明该系统能实现智能温湿度自动控制,控制精度温湿度分别保持在±0.5℃和±1.5%之内,并在10min内达到目标温湿度值。该系统满足现代农业生产控制领域高精度、快速和人性化的需求。