基于脉冲输出和模拟量输入的列车称重装载控制系统研究

根据传送带在工业系统中的特点,可以在此基础上增加称重环节,从而实现对系统进行自动化控制。为了满足列车货物自动称重、装载运输的控制要求,设计了一个列车称重装载控制系统。该系统以PLC为控制系统核心,以触摸屏为人机交互界面,以基于脉冲输出的三相步进电机为执行驱动,以基于模拟量输入的工业称重设备为采集重量数据设备,以基于FINS协议的Visual Basic软件为上位机监控软件。实践证明,该系统可以实现称重、装载和数据采集处理自动化,大大地减轻了工人的工作强度,提高了工作安全性,节约了企业的生产成本。

多输入多输出系统的神经网络PID解耦控制器

基于神经网络的PID控制 ,提出了一种可用于有耦合的多输入多输出系统的比例、积分和微分参数在线自整定的神经网络PID解耦控制器 ,可以实现对多变量系统的解耦控制 ,仿真结果表明系统具有很好的动态及稳态性能 .

SLC500^(TM)PLC模拟量输入输出模块的配置及调试

可编程控制器作为实现工业自动化的重要手段之一,在工业现场主要是用来处理各种开关量.但随着技术的发展,各种高性能输入、输出模块的出现,大大增强了可编程控制器对模拟量的响应能力.该文主要介绍了笔者在实际工程中如何组态可编程控制器的模拟量输入模块,以及如何把模拟量参数整定为工程需要的工程量.

PLC－56B可编程序控制器模拟量I／O功能的实现

在工业控制场合，常常需要对多路模拟量信号进行检测，并且还要对多路模拟量信号进行控制。本文介绍了一种成功应用于ＰＬＣ－５６Ｂ可编程序控制器中，可对多路模拟量信号进行检测与控制的有效方法。

西门子S7-200 PLC模拟量输入信号的处理

随着PLC技术的发展，越来越多的设备中采用PLC控制器。如中央空调中的恒温恒湿机、冷水机等，通过大量的模拟量输入、输出信号用PLC来控制温、湿度。这里以模拟量输入信号（0—20mA和4～20mA）为例，简单介绍S7—200的模拟量处理方法。

大射电望远镜馈源指向系统轨迹跟踪免疫PID控制

新一代大射电望远镜(LT)馈源指向跟踪系统具有变结构、非线性、慢时变、大滞后、强耦合、多输入多输出的特点,根据生物免疫系统反馈机理,在分析了常规PID控制和模糊控制算法的基础上,提出了用模糊控制器自动调整免疫系统反馈规律的免疫PID控制器来实现馈源轨迹跟踪的策略.对LT馈源指向跟踪系统的数值仿真实验结果表明,当存在外界随机扰动时该控制算法不仅能满足对馈源轨迹跟踪精度的要求,而且控制系统具有较强的鲁棒性.

基于非对称多变量PID神经网络的三相Z源光伏并网逆变器解耦控制研究

初步研究Z源逆变器用于光伏并网逆变系统中的强耦合和非线性问题,探索光伏阵列的最大功率跟踪(Maximum Power Point Tracking-MPPT)和直流侧稳压统一控制的方法,采用非对称输入输出多变量PID神经网络控制,抑制直流侧电压扰动,通过三相电流跟踪解耦控制实现MPPT和单位功率因数并网。仿真实验结果表明,该控制策略能有效抑制由光伏阵列输出变化、电网波动及其他干扰对直流侧电压的扰动。

基于PLC模糊自适应PID伺服控制系统

将模糊自适应PID控制与PLC控制技术相结合,利用PLC来实现模糊自适应PID控制。相对于目前PLC通过查表来实现模糊控制的方法,文章在基于模糊控制规则表的基础上,提出了运用Matlab系统仿真工具,通过Matlab中的函数evalfis()求取模糊控制器在特定输入下的输出,然后取观测值,使用函数拟合的方法,得到模糊控制器的输入输出函数关系式,最后采用PLC作为控制器来实现这一函数关系,即直接由PLC实现函数运算来代替之前的表格查询语言,从而实现对伺服电机更为快速的控制;同时,对控制系统进行相应的仿真。仿真结果表明,文章提出的用PLC实现模糊自适应控制的方法,较之经典的PID控制方法,更能够满足系统的快速性要求,在实际应用中,可以有效减少系统的响应时间,提高系统的动态性能。

MIMO系统的MPSO-PID型神经网络解耦控制研究

针对多输入多输出系统(MIMO系统)多变量、非线性、强耦合的特点,提出采用改进粒子群优化算法(MPSO)对PID型神经网络的权值进行优化的方法,实现对MIMO系统的解耦控制。其中,与基本PSO算法相比,MPSO算法后期仍能保持种群的多样性和较大的搜索空间;PID型神经网络是一种3层前向神经网络,网络各层神经元个数、连接方式、连接权值的初值都是按PID控制规律确定的。通过仿真分析,该方法有很好的控制品质:跟踪快、鲁棒性强、解耦效果好,为实际应用中强耦合系统控制方法的改进提供了理论依据。

基于数据的多模型分数阶PID控制方法

针对复杂非线性系统,将多模型建模与分数阶PID控制相结合,设计了一种完全基于输入-输出数据的多模型在线建模控制方法.首先,利用输入-输出数据对非线性系统进行在线多模型建模;然后,针对所建立的多个局部模型,基于加权控制方式设计分数阶PID控制器.该方法将对系统的建模与控制器的设计包含在一个控制系统设计框架以内,对系统模型的不确定性具有更好的鲁棒性,仿真实验的结果表明了该方法的有效性.

模糊切换型船舶运动PID控制器

航向改变时船舶航迹变化过程可以分为瞬态区域和稳态区域。根据不同区域中不同的性能指标,提出了一种把常规PID和TS-PID模糊控制器以模糊切换方式相结合的模糊切换型PID控制方法。该方法集成了常用PID和模糊PID控制方式的优势并弥补了各自的不足,模糊切换方式实现了二种控制器之间的平滑切换。应用钝性定理证明了二阶Nomoto船舶模型的切换型PID控制系统的输入、输出稳定性,并用遗传算法优化控制器参数。与模糊PID控制器的对比仿真实验,表明所提出的方法可以有效提高船舶运动控制的各项性能指标。

连铸坯温度场数学模拟及二次冷却水控制的参数优化

针对难以用实验来研究工艺参数对铸坯温度场影响的情况,提出了一种在冶金冷却条件指导下的启发式GA (遗传算法)数值模拟优化方法,为优化工艺参数提供理论依据。并在优化基础上采用MIMO (多输入多输出)系统PID (比例积分微分)控制器实现二冷段配水的优化控制,改善了铸坯的质量。

模糊PID控制器在自适应巡航控制系统中的应用

车辆的油门控制算法是自适应巡航控制系统(ACC:Adaptive CruiseControl)中的核心算法之一。这里采用的模糊PID 算法(Fuzzy PID)是对常用的两输入单输出模糊控制算法的改进。通过使用Matlab/Simulink 建立车辆动力学模型和控制器模型,对控制器的性能进行了仿真分析,验证了算法的合理性。

一种基于改进的粒子群优化算法的神经网络PID控制器

针对多输入多输出(MIMO)复杂过程控制中控制性能偏慢等问题,对神经网络PID控制器以及PID控制理论物理机制之间的相互作用进行了研究。对神经元PID控制器隐层和输出层之间的初始权值进行了归纳,提出了一种粒子群优化算法,提高了PSO算法的收缩因子以保证优化的收敛性,并进行了Matlab仿真。研究结果表明,所提出的神经网络PID控制器的改进粒子群算法优化,在高耦合效应的复杂MIMO对象中具有良好的精度以及快速响应的特性。

双旋翼系统的PID参数模糊自整定控制器

双旋翼多输入多输出系统TRMS由于非线性和强耦合,难以建立数学模型和控制,故提出PID参数模糊自整定的控制方法。利用MATLAB设计PID参数模糊自整定控制器,并进行了仿真和实际应用。与常规PID控制相比,PID参数模糊自整定控制不需要建立精确的数学模型,还可及时在线调整PID参数,获得了较好的控制效果。

基于PID 的温度控制系统研究与应用

PID控制是自动控制中常见的方法,在调节过程中可以解决系统的稳定性、快速性以及准确性,PID参数的调整非常重要,主要是分析PID算法和研究,因此设置要合理。PID控制方式有许多种,使用PLC的PID指令完成的这种方式即简单又方便实用,是主要控制的方式。

简谈PID控制

在工程实际中，工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。PID控制器作为最早实用化的控制工具已有60多年，现在仍然是应用最为广泛的工业控制器，它结构简单、调整方便、稳定性好、工作可靠。比如，我们啤酒行业最常用的洗瓶机、杀菌机的温度控制；发酵罐的温度控制；灌装机的液位控制等等，就是利用PID控制的典型示例。自动控制系统可分为开环控制和闭环控制系统，每一个控制系统由控制器、传感器、变送器、执行机构和输入输出接口组成。控制系统的被控量通过传感器、变送器、输入接口送到控制器；控制器的输出经过输出接口、执行机构来调整被控系统。当被控系统的结构和参数不能完全掌握，得不到精确的数学模型，控制器的参数必须通过经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。

基于内模控制的多输入多输出高阶振动系统PID控制器设计

常规的比例-积分-微分(PID)控制器一般用于单输入单输出系统。对于具有多个输入和多个输出且相互之间具有较强耦合作用的高阶多变量系统,PID控制器的设计常难以实现。针对高阶柔性结构振动控制问题,提出如下PID控制策略:首先在某一频段内对频响函数进行拟合降阶,建立过程模型,然后采用内模控制方法和麦克劳林展开式设计多输入多输出振动系统PID控制器。以4层刚架进行建模仿真计算,结果表明,通过本文方法设计的PID控制器,可以在避免未控模态影响的前提下,使外部干扰得到有效抑制,得到比较理想的控制效果。

新型解耦控制器的设计及其应用

基于传统的解耦方法和内模控制理论,提出一种采用单位反馈结构的PID/PI解耦控制器的解析设计方法,通过适当地添加补偿项,消除控制器中可能包含的不稳定因素,使得这种新型的解耦控制策略适用于含有多时滞和右半平面零点的双输入双输出系统.该方法克服了现有数值化求解方法的局限性,可在线调节解耦控制器的控制参数,使系统达到较好的动态性能和鲁棒性能.同时,对于存在乘性不确定性的被控过程,分析了控制系统满足标称性能和鲁棒稳定性的充要条件,并由此确定出控制器参数的调节范围.将这种新型的解耦控制策略应用在四容(阶)水箱试验中,仿真验证了其优越性.

RTD-A控制器在多变量系统中的研究与应用

在Ogunnaike等提出的单变量RTD-A(Robustness,Tracking,Disturbance rejection—overall Aggres-siveness)控制器的基础上,推导出了适用于多变量系统的RTD-A控制器形式,并给出了多变量控制作用求解条件的证明.仿真结果表明,与全解耦内模PID(Internal Model Controller-PID,IMC-PID)控制器相比,推导出的多变量RTD-A控制器在设定值跟踪、克服负荷扰动上都具有优异的控制性能,有很强的鲁棒性.