用MATLAB设计鲁棒PID压力控制器系统

利用可重复执行的交互式MATLAB软件,给出了鲁棒PID压力控制器的设计方法。研究结果表明,所设计的PID压力控制器的调节时间T_s≤0.5s,当输入为阶跃信号时,系统能达到ITAE最优。仿真结果表明,通过串联一个增益放大器,当C_0在0.1～10范围内变化时,所设计的PID压力控制器具有很强的鲁棒性。

基于人工鱼群算法的鲁棒PID控制器参数整定方法研究

本文首先分析了采用极小—极大原理设计鲁棒PID控制器的方法 ,指出这是一类复杂非线性且非单鞍点的优化命题 ,常规优化算法通常不能有效的求解 .随后提出了采用人工鱼群算法进行参数整定的方法 .最后对典型问题进行了仿真研究 .结果表明 ,人工鱼群算法具备分布并行的寻优能力 ,对初值不敏感 ,能够快速对鲁棒PID的参数进行整定 ,整定后的PID控制器具有良好的控制效果 .

基于内模控制的工业控制系统仿真器鲁棒PID控制器设计

内模控制是一种基于被控对象数学模型的新型控制器设计方法,所设计的控制器具有鲁棒性强、参数整定方便等优点,已经在一些工业场合中得到了应用。为了提高学生对于内模控制方法的理解水平,该文首先简要介绍了内模控制的基本原理和内模PID控制器设计方法,介绍了工业系统仿真器实验平台的构成,并推导了其数学模型的表达式,然后利用内模控制原理为其设计了鲁棒PID控制器,通过仿真软件进行了实验验证,结果证明了内模控制方法的有效性。

典型二阶积分对象的鲁棒H_∞ PID控制器的解析设计

针对工业中常见的具有积分和时滞特性的二阶过程对象,根据鲁棒控制H∞性能指标提出了一种解析设计PID控制器的新方法,并给出了闭环控制系统保证内稳定的充分必要条件.通过在闭环系统给定点设置低通滤波器来达到二自由度控制,从而优化闭环系统的标称性能.通过仿真实例验证了该方法的优越性.

基于概率鲁棒的PID控制器设计方法研究

针对具有实参数不确定性的热工过程,基于概率鲁棒方法,提出一种PID控制器设计方法。根据被控对象模型的参数摄动状态,计算闭环系统满足各条性能设计要求的概率,并对其进行综合作为优化算法的目标函数,利用遗传算法对PID控制器参数进行优化,用蒙特卡罗实验对控制系统进行鲁棒性检验。针对4种典型的热工过程进行了仿真试验,并与基于标称参数的设计方法以及传统的整定方法进行了比较。仿真结果表明,基于概率鲁棒的PID控制器设计方法对模型参数不确定性具有较好的鲁棒性,在被控对象存在一定的不确定性时,系统能以最大的概率满足设计要求,因此适用于具有参数不确定性的典型热力过程的控制。

基于遗传算法的鲁棒PID控制器设计

从分析控制系统的性能指标入手,从抗干扰性能和鲁棒性能两方面综合考虑控制器的设计,得到一种鲁棒 PID 控制器的设计思路,把 PID 控制器的设计问题转化为求解一个带鲁棒性能约束的绝对误差积分指标 (IAE) 优化问题。鉴于问题是非凸的,用常规优方法无法得到最优解,采用遗传算法来求解该问题。分别对一阶加纯迟延(FOPDT)和非线性对象进行了仿真,结果表明了方法的有效性,不仅控制系统性能优良,而且抗干扰能力和鲁棒性能也很好。

基于区间分析的参数不确定系统PID鲁棒控制器设计

针对区间对象PID鲁棒控制器设计问题,提出了一种基于广义Kharitonov定理和区间分析集逆算法的设计方法。该方法根据广义Kharitonov定理将区间对象的鲁棒稳定控制器综合问题转化为多个顶点对象同时稳定的控制器综合问题,根据劳斯判据得到与控制器参数相关的不等式组,采用基于区间分析的集逆算法求解该不等式组得到PID鲁棒控制器参数。数值算例表明所提出的设计方法可以以任意设定精确度逼近使得整个区间对象族稳定的PID控制器参数域,与传统图解法相比求得的结果是可靠的,同时该方法能够根据集逆算法解集情况准确判断假定的控制器是否可行。

确保鲁棒性能的PID控制器参数域的一种确定方法

研究了将混合灵敏度的H∞范数作为PID控制器的鲁棒设计指标时,控制器参数的可行域确定问题.首先将混合灵敏度的H∞范数要求转化为一族复系数多项式的稳定性要求,再加上基本闭环特征多项式的稳定性,通过求解这些含参数多项式的稳定性,解出参数的可行域.在求解多项式稳定性的过程中,采用了推广的Hermite-Biehler定理.

基于LMI的鲁棒PID控制器设计及工业应用

针对工业广泛应用的PID控制器,提出一种PID控制器性能评价及鲁棒参数优化的设计方法,该方法将PID控制器性能评价与鲁棒参数整定问题转化为线性矩阵不等式(LMI)凸优化问题进行求解,并利用所提方法开发了工业应用注册软件。

自适应鲁棒PID控制器的设计

具有自适应鲁棒PID控制器的设计,把系统辨识技术引入PID的设计,参数辨识采用序列二次规划(SQP)算法。对于结构确定,参数变化的系统,可通过自适应中的参数辨识环节对系统参数进行在线辨识,由辨识的结果,利用鲁棒PID控制器的设计方法进行PID参数整定,整定的参数应用于PID控制器;当系统模型参数变化超过一定范围时,辨识环节重新对系统进行辨识,再进行参数整定。

基于DSP鲁棒PID控制器的电液位置伺服系统电模拟仿真研究

设计了一种基于灵敏度函数的鲁棒PID控制器,并以DSPTMS320F2812加以实现。为了验证该控制器的鲁棒性能,根据电液位置伺服系统的数学模型,设计了研究对象的电模拟仿真器。通过鲁棒PID控制器对电液位置伺服系统进行电模拟仿真实验。仿真实验结果表明:该鲁棒PID控制器在电模拟仿真器电路参数发生一定的变化时,具有很好的鲁棒性能。

鲁棒PID控制器在直流无刷电机系统中的应用

PID控制器在工业领域应用最为广泛。本文通过研究标准内外层双回路控制器结构在永磁直流无刷电机速度伺服系统中的应用,提出了一种状态空间参数化模型,其可以将鲁棒PID控制器的设计转化为线性矩阵不等式的优化问题。对实验结果的分析表明,当模型相对不确定时,本文提出的带LMI优化的鲁棒PID控制器在控制性能上可获得很大的提高。同时,该控制器满足闭环系统一致指数稳定,收敛性好。H 范数有界。

基于遗传算法的协调控制系统鲁棒PID参数寻优

针对火电机组的机炉协调模型,提出一种基于遗传算法的协调控制系统多变量鲁棒PID参数寻优方法.该方法以控制器的设定点跟踪性能为寻优目标,鲁棒性能为约束惩罚条件,采用遗传算法对控制器参数进行寻优.仿真结果表明:与鲁棒H∞控制器降阶后所得到的PID控制器相比,利用本文方法得到的控制器具有更好的负荷设定值跟踪性能,并且具有良好的鲁棒性.

PID控制作用下一阶时滞系统的鲁棒稳定性分析

研究了PID控制作用下参数不确定一阶时滞系统的鲁棒稳定性问题.确定了一阶时滞系统能被PID控制器镇定的前提条件,利用双轨迹法的解析形式,给出了系统参数必须满足的几个稳定约束条件,证明了PID控制器对于一阶时滞系统的镇定始终是时滞相关的.依据所得到的稳定约束条件,通过具体的例子分别定量给出了3个对象参数中1个、2个和3个参数不确定3种情况下系统参数的鲁棒稳定域.

典型大时变时滞系统的鲁棒fuzzy-PID控制及应用

针对典型大时变时滞系统 ,设计新的鲁棒fuzzy_PID控制器 ,实现系统参数大范围失配情况下的闭环鲁棒稳定 ,并且使闭环系统达到设定值无静差跟踪及满意的动态性能 .现场应用效果良好 .

具有非线性电液作动器的车辆悬架鲁棒PID控制

依据悬架实验装置 ,建立了电液作动器的非线性动力学方程 ,随后得到线性对象模型。作动器的非线性效果通过线性化模型的参数不确定性来体现。应用Matlab的非线性控制系统工具箱 ,设计了对象模型的鲁棒PID控制器。仿真和实验研究表明 :该控制器对系统的不确定性具有较强的鲁棒性 ,提高了车辆悬架系统的性能。

一种鲁棒控制器设计方法的研究及其应用

本文研究了一种具有较好快速性和稳定性的控制器设计方法。文中首先分析了传统PID控制中的部分模型匹配方法的设计原理 ,然后提出了基于滑模变结构理论的控制器设计方法。最后以铅配料系统的物料重量测量为对象 ,分别给出了基于两种设计方法的控制器设计实例 ,并进行了相应的仿真研究。仿真结果分析表明 。

分流模型PID与鲁棒补偿的复合控制策略

提出了一种基于分流模型PID与鲁棒补偿的复合控制策略,这种控制器具有非线性滤波、增益自调整、鲁棒性好等优良特性。由于分流模型的输出是稳定、光滑且有界,可以构造一类具有输出光滑、有界并且增益自调整的PID控制器,其可设计一类安全控制系统。将分流模型PID与鲁棒补偿控制相结合,有效地解决了参数不确定情况下的一类非线性系统的鲁棒控制问题。通过倒立摆控制系统的仿真研究,验证了控制策略的有效性。

PID控制系统的鲁棒性研究

本文分析了过程控制中广泛应用的ＰＩＤ控制系统的鲁棒性、鲁棒稳定的必要条件，并指出了ＰＩＤ调节器的局限性。本文中提出采用约束寻优方法选取ＰＩＤ参数的方法。

基于鲁棒H_∞控制器的磁悬浮系统控制设计

研究了磁悬浮小球系统的控制问题,为了解决传统PID控制方法在磁悬浮小球控制过程中调节效果不理想,鲁棒性较差,易受外界扰动而失去稳定的问题,采用了一种基于鲁棒控制的方法来进行系统的控制,鲁棒控制算法能解决磁悬浮系统在外界干扰的情况下使系统保持预期的性能要求。将传统PID控制与现代H∞鲁棒控制进行仿真比较,通过仿真结果表明利用鲁棒H∞控制系统能够提高磁悬浮系统的响应速度,降低系统超调量,较少外界干扰对系统的影响,更好地改善了磁悬浮系统的动态性能。