基于改进型积分分离式PID的机器人运动控制

针对移动机器人在旋转角度控制时,普通PID控制器存在超调、波动和普通积分分离式PID存在响应速度慢的问题。提出了改进型积分分离式PID控制算法,采取对PID控制器的比例项和积分项同时进行控制的方法,并针对不同阶段误差采取参数自适应的控制。改进型积分分离式PID控制器避免了超调和波动,提高了系统的稳定性,同时又提高了系统的响应速度。与普通积分分离式PID相比,系统输入大约提前500 ms消除静差,系统响应大约提前400 ms消除静差。在机器人旋转控制时,避免了机器人的旋转波动,减少了对轮子的磨损,同时又能准确快速的旋转到目标方向。

积分分离式PID控制在混凝土搅拌站称量系统中的应用

混凝土搅拌站物料称量系统是整个混凝土搅拌站的核心部分,它的精度直接决定了搅拌混凝土的质量。针对传统PID控制存在超调量过大等问题,提出了积分分离式PID控制,并对普通PID控制和积分分离式PID控制分别采用MATLAB计算机仿真。仿真结果表明积分分离式PID控制能显著降低超调量,提高物料的称量精度,对提高混凝土的搅拌质量具有重要作用。

基于积分分离式PID控制的柴油发电机组调速器优化设计

针对传统柴油发电机组调速器采用PID控制算法存在超调量过大,引起系统较大的振荡等问题,提出积分分离式PID控制算法,并对两种控制算法进行了对比实验。实验结果表明积分分离式PID控制能显著降低超调量,达到了改善柴油发电机组输出稳定性的目的,并具有响应速度快和精度高的特点。

积分分离式PID控制在混凝土搅拌站中的应用

混凝土搅拌站物料称量系统是整个混凝土搅拌站的核心部分,它的精度直接决定了搅拌混凝土的质量,而称量计量的主要难点在于实现各种物料流量的快速过渡和稳定,本文提出的积分分离式PID控制,算法简单、鲁棒性好、可靠性高,能显著降低超调量,对提高混凝土的搅拌质量具有重要作用。

基于积分分离式PID控制算法的机械自动控制系统设计

基于单片机控制的积分分离式PID控制算法设计了一种收割机自动控制系统.系统以STC12C5A60S2为控制核心,经由脱粒滚筒转速信号检测模块、谷物喂入量检测模块、脱粒滚筒扭矩检测模块和籽粒搅龙轴转速模块采集相应数据信息,经系统内部相互协调综合算法处理后,实时输出相应控制信号至电动推杆,调控其AD值驱动HST变速器动作,进而获得最佳积分分离限β值控制收割机行走系统以达到最优状态;并能实时处理收割机作业过程中过载降速或堵转等突发状况,最后通过仿真实验分别完成了传统PID控制算法与三种不同积分分离限的情况下积分分离式PID控制算法的对比控制效果.仿真实验结果表明:基于积分分离式PID控制算法的机械控制系统优化设计必须是基于传统PID控制算法基础,以最优参数比例进行恰当调整实现.

基于积分分离式PID的三连杆机械臂传动控制方法

提出基于积分分离式PID的三连杆机械臂传动控制方法。将三连杆机械臂看作一个机械系统,构建动力学模型,拆解分析模型中每个元素。将三连杆机械臂的运动状态划分为退化、摇起以及平衡3个阶段。根据每个阶段的定义公式,判断机械臂是否满足条件,随时切换运行状态,直至切换至平衡阶段停止。在积分分离式PID算法中,给定一个控制系数阈值,并与机械臂当前阶段采样差对比,选择合适PD、PID控制算法。搭建实验测试环境,通过与其他算法展开对比,结果表明,所提方法具有最高的控制效率和机械臂运行精度。

积分可分离式PID控制器及其性能仿真

PID控制器已广泛应用于工业控制中,其性能好坏直接影响系统工作的稳定性和抗干扰能力。积分可分离式PID控制器是在常规PID基础上发展出来的一种新型调节装置。文章首先以PI控制器性能分析为例说明控制参数选择的重要性,并将常用PID控制器与积分可分离式PID控制器在系统动态响应性能上作以比较,最终应用dSPACE1104系统进行实时仿真测试,仿真结果表明最优参数的整定,有利于提高系统工作的稳定性和抗干扰性。

基于积分分离PID控制的自平衡小车设计

以STM32F103VET6作为控制核心芯片,采用带加速度计的陀螺仪MPU6050构成小车姿态检测装置,采用双路驱动器TB6612FNG驱动带数字编码器的直流电机搭建了自平衡小车系统。采用积分分离式PID算法实现了车身平衡的快速稳定控制。经实验证明积分分离式PID算法能够快速、稳定地控制小车系统达到平衡状态。

红外测温传感器预热模型及积分分离控制算法

非接触式医用红外测温仪在低温环境下工作时,易受到外界热传导影响,甚至产生热冲击现象.为解决此问题,提出一种红外传感器内部环境温度预热系统及控制方法.在红外传感器金属外壳上粘贴加热材料,并建立红外传感器预热模型.使用PID算法使传感器内部环境温度快速稳定在设定的目标值.仿真实验结果表明,积分分离式PID控制算法优于传统PID控制算法,能在更短的时间内稳定控制温度,可有效克服热冲击影响.

塑料收丝机张力的智能PID控制

本文按照塑料收丝机张力控制的过程特性的变化和系统的运行状态 ,采用了智能型积分分离式PID算法 ,对其进行控制 ,并对系统进行了仿真实验。现场运行情况表明 ,系统取得了满意的控制效果。

数字PID改进算法的分析与实现

数字PID控制的基本算法存在积分饱和及超调等问题.通过对算法分析,改进积分项,并用C语言编程实现,削弱了饱和、超调现象.

基于无刷直流电机的高精度工业缝纫机控制系统

该文设计了一种基于无刷直流电机的高精度工业缝纫机控制系统。系统在控制策略上采用改进型的积分分离式PID来提高系统的能量利用率和控制效果;同时提出了一种新型的定位停车方法,此法充分利用光电编码器Z脉冲的特性,克服了以往需要另加位置传感器的局限性,并对定位过程进行了修正,使得定位更加精确。最后给出的仿真结果和实验样机结果,说明该系统启动快、运行稳定、调速性能优良、定位准确。

用于乙炔气体检测的卡尔曼滤波式激光温控系统

为了满足TDLAS乙炔气体检测系统对于激光器温度的需求,设计了一种用于乙炔气体检测的卡尔曼滤波式半导体激光器温控系统。系统通过温度采集模块实时采集激光器温度信息,并采用基于卡尔曼滤波器的积分分离式数字PID算法进行计算输出控制信号,经TEC驱动模块实现对激光器温度的精确控制。利用该系统对中心波长为1520nm激光器进行实际控温实验,结果表明:该温控系统的温度稳定时间小于45s,控温精度为±0.01℃,相较于常规的半导体激光器控温方式,所设计的温控系统能够在一定程度上抑制系统的温度超调量,增强系统的控温稳定性,同时也适用于其他气体的激光检测系统。

基于转子磁场定向的永磁同步电动机矢量控制系统对比分析

介绍了基于转子磁场定向的永磁同步电动机(PMSM)矢量控制系统的原理,依据Clark变换、Park变换、空间矢量调制(SVPWM)和磁场定向控制等理论,借助Matlab/Simulink搭建了PMSM矢量控制仿真系统,研究了比例-积分-微分(PID)、积分分离式PID和比例-积分(PI)3种控制方式下PMSM矢量控制系统的启动性能、抗干扰性能和调速性能。仿真结果表明:采用积分分离式PID控制方式较传统PID和PI控制方式的PMSM矢量控制系统具有更好的启动特性、动态响应、调速性能和转矩性能。

一种适于RFID标签生产的多路温度控制方案

针对RFID标签生产ACA热压固化模块,设计了一套多路温度控制系统方案。硬件上以C8051F020单片机为核心,针对硬件电路的各功能模块,包括温度采集电路、加热驱动电路、单片机电路等进行了设计。同时在软件上,进行了温度数据采集以及滤波算法的实现,并采用积分分离式PID控制加热模块。经温度试验表明,系统具有高精度和良好的稳定性;同时移植于RFID标签生产设备,进行批量生产典型UHF标签9662的实验数据表明,标签产品良品率达到99.85%以上,一致性与稳定性满足要求,适于标签的批量生产。

纤维卷尺数字印刷机恒张力控制的研究

针对纤维卷尺数字套印过程中多印轮印刷区域的张力控制问题,设计了恒张力控制系统,系统控制算法采用积分分离PID控制,对积分分离控制器系统进行封装,建立了张力控制系统仿真模型。用MATLAB对系统进行了仿真分析,结果表明,该方法改善了系统张力控制性能,提高了控制的精度。

CMAC与卡尔曼滤波复合控制AVR的优化研究

电力系统的动态稳定已成为现代电力系统工程中一个关键性问题。同步发电机自动电压调节器(Automatic Voltage Regular,AVR)对于电力系统的稳定发挥着重要作用。为使AVR系统适应更加复杂的工作环境,增强AVR抵抗外界随机干扰和快速跟随输入信号的能力,提出了小脑模型神经网络、积分分离式(Proportional Integral Differential,PID)控制器和卡尔曼滤波器复合控制的策略。通过对云南某水电厂的一台发电机AVR模型的仿真研究可知:该控制策略对于方波输入信号有很强的跟随能力,系统响应速度快,调节时间短,并且对控制通道和测量通道的干扰有很强的抑制作用。仿真结果充分验证了该控制策略的可行性,有助于电力系统的稳定。

定型机拉伸拉幅控制系统研究

介绍了定型机的工艺原理。针对拉幅张力动态性能差和抑制干扰能力弱的问题,设计了数字滤波型二自由度PID控制算法,使系统的超调减小至1.3%、调节时间缩短至5s,以及稳态误差控制在(80±1.1)k N;针对拉伸张力初始偏差过大导致积分累积使系统产生振荡或发散的问题,设计了积分分离式PID控制算法,使定型机拉伸张力最大误差控制在工艺要求的20N之内,有效减少了拉伸张力的超调,前、后锭轴位置最大同步误差控制在20mm之内,实现拉伸张力与同步的耦合控制。

双功能飞轮控制方法的研究

针对双功能飞轮系统在能量存储与姿态调整的过程中,飞轮电机一体化单元模型参数变化较大、难于控制等问题,提出一种积分分离式分段PID复合控制算法。该方法在系统开始调节时采用PD控制,当系统姿态调整接近稳态值时,再引入积分环节,通过积分环节的引入消除系统静差,同时考虑系统在不同控制电压范围内数学模型不同的特点,调节系统模型参数,从而实现系统储能的同时完成高精度姿态控制。初步实验结果表明,采用该算法在储能与姿态调整过程中,系统姿态控制精度达到了1°,折算到百公斤级卫星,其控制精度可达1.2′。

电液力伺服控制系统的研究

电液力伺服系统是典型的非线性系统,传统简单的控制算法不能满足系统的要求。针对伺服阀的特性以及系统的控制要求,基于Lab VIEW平台,设计出积分分离式非线性PID控制器,并进行了实际的实验验证。实验结果表明,积分分离式非线性PID控制器能让系统满足快准稳的要求,并能消除偏差且不产生积分饱和,满足系统要求。