基于改进的量子进化算法的PIλDμ控制器整定

根据改进的量子进化算法提出了一种PIλDμ控制器整定方法。在该方法中,控制器的5个参数Kp,Ki,Kd,λ,μ被选为优化变量。在染色体中,每个量子位有3个Bloch球面坐标,经过解空间变换后,它们对应待求参数的值。同时,在每一代中,最优染色体和最优解可被选择出来,并根据得到的解的性能进行染色体的更新和变异操作。经过若干次的迭代操作,可以得到最优PIλDμ控制器的参数值。在迭代过程中,以积分时间乘以绝对误差(ITAE)作为控制器的性能指标进行最优解的判定。与其他整定方法得到的控制器性能比较,仿真实验结果说明了此方法的有效性。

基于遗传算法的分数阶PI^λD^μ控制器参数分级整定

针对交流电机振动抑制问题,提出基于遗传算法的分数阶PIλDμ控制器参数分级整定策略.通过遗传算法对整数阶PID控制器整定,获得一组控制参数;固定这组控制参数,再利用遗传算法对分数阶PIλDμ控制器进行阶次寻优.仿真结果表明,在PID控制器三系数不变的条件下,通过调整控制器的积分与微分阶次,分数阶PIλDμ控制器与整数阶PID控制器相比,动态性能指标均有所改善;所提出的分级整定策略对分数阶PIλDμ控制器参数确定是有效的.在不增加任何系统结构复杂性的前提下,改善了交流电机的振动抑制特性.

基于SICPSO算法的PI^λD^μ控制器参数整定

分数阶PID控制器具有5个可调参数KP、KI、KD、λ、μ,能够取得更好的控制效果。目前针对PIλDμ控制系统的参数整定与优化方法已成为分数阶控制领域的研究热点,但由于参数整定变得更加复杂,整定结果有待进一步提高。利用改进Tent映射的良好遍历性生成较优初始种群,以此增强PSO算法初期的全局搜索性能;应用参数ω、c2自适应的PSO算法侧重实现算法后期的局部优化功能以及融入混沌序列作为粒子分量更新的随机数,形成混合算法SICPSO,分别对典型整数阶和分数阶被控对象进行仿真和分析。针对传统ITAE误差准则作为目标函数的不足,在误差准则内引入输出值变化率加权项。结果表明,混合算法SICPSO寻优能力强,改进的目标函数有效,能够较好地提高系统的性能指标。

风机盘管室温PI~λD~μ控制器基于IACOA的参数整定及其控制性能分析

由于机型体积小,安装、操作方便和分散控制等特点,风机盘管(Fan Coil Unit,FCU)空调系统在办公楼、宾馆和公寓等建筑场所得到了广泛应用。然而,其主要设备-FCU具有惯性和较大时间滞后等动态特性,传统控制方式,如整数阶PID方式会导致室温稳态误差和超调量较大,调节时间长等问题。鉴于此,提出FCU的室温分数阶PID(PIλDμ)控制器参数整定新算法及其控制系统构建的设计思路。首先,结合空调工艺的相关要求和分数阶控制技术,分别对FCU作用下的室内温度对象、室温测量变送器、FCU的送风单元、冷却/加热单元和室温PIλDμ控制器(Indoor Temperature Fractional Order Proportional Integral Derivative Controller,IT-FOPIDC)进行建模。其次,基于改进的蚁群优化算法(Improved Ant Colony Optimization Algorithm,IACOA)对该IT-FOPIDC的5个控制参数进行整定,获取其最佳值。最后,借助Matlab工具,对FCU作用下的空调房间室温PIλDμ调节系统进行组态和数值模拟其控制效果。结果表明,该室温PIλDμ调节系统在理论上是可行的,且室温控制效果明显优于Ziegler-Nichols(Z-N)整定法和ACOA算法的室温整数阶PID控制系统。

永磁同步电动机调速系统PI控制器参数整定方法

针对永磁同步电机(PMSM)调速系统,基于PMSM调速系统的频域模型,推导出了电流和速度PI控制器参数的解析计算式,推导过程考虑了逆变器、死区、延时、反馈滤波器及其他非理想因素的影响,并结合工程实际,明确界定了电流环和速度环的开环截止频率和相位裕度的合理取值范围。根据系统性能要求,设定期望的电流环和速度环开环截止频率和相位裕度,通过所提出方法,可解析计算PI控制器参数;也可根据设定的PI参数,反计算系统的开环截止频率和相位裕度,对设定的PI参数的性能进行预评估。该整定方法建立了系统频域参数、控制器参数和系统时域性能的联系,整定目标直观明确,且参数物理意义明确,计算过程简单易实现。文中通过大量的仿真表明了所提出方法的正确性,实验结果也验证了该整定算法有效可行。

基于免疫遗传算法的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化

针对风力发电机组控制器参数在设计和优化过程中不易计算和整定的问题,首先通过Bladed软件模型线性化计算得出适用于参数整定和优化的风力发电机组线性化模型,然后基于免疫遗传算法整定PI控制器参数,根据风电场风速统计概率与Bladed软件辨识参数对普通和变增益PI控制器相关参数进行优化计算,建立了一套基于Bladed软件的风力发电机组变增益PI控制器参数整定与优化方法.结果表明:所提出的方法能够对风力发电机组变增益PI控制器参数进行有效的整定和优化,可为风力发电机组变增益PI控制器的设计与优化提供指导.

PMSM伺服系统速度环PI控制器参数自整定及优化

针对PMSM伺服系统PI参数自整定方法依赖系统数学模型精确度或优化时间长、整定效率低的问题,提出一种将基于模型和规则的参数自整定思想相结合的参数自整定及优化策略。首先以伺服系统的数学模型为基础,利用速度环开环截止频率和相角裕度等频域性能指标来设计出一个较为适当的速度环PI参数;然后以ITAE为系统阶跃响应的评价函数,并在理论设计的PI参数附近利用二自由度迭代整定法搜索使评价函数获得最小值的速度环PI参数,从而得到使伺服系统工作在最优控制性能的PI参数。实验结果证明,通过该方法优化后的速度环PI参数能使伺服系统具有良好的动态跟踪性能和较强的负载抗扰性。

三相电压型整流器反馈线性化解耦系统的PI控制器参数整定

根据三相电压型整流器在dq坐标系下的数学模型,应用非线性微分几何理论中的状态反馈线性化方法,采用直接电流控制策略,设计了基于PI控制器的闭环控制系统。该控制系统能将有功功率和无功功率解耦,并可以对PI控制器参数进行有效的整定。仿真结果表明所提出的控制策略是可行的。

一种自整定最优PI控制器

提出了一种实用有效的 PI自整定控制器 .该控制器引入两个连续的继电反馈实验 ,从而辨识出一个在复平面的重要频段上能很好地反映实际过程对象的二阶加纯滞后模型 ,并基于鲁棒性能指标和积分误差指标最优确定 PI参数 .该自整定控制器对于多数的被控对象都能获得满意的控制效果 .

基于人工鱼群算法的分数阶PI~λ控制器参数整定

针对分数阶PI~λ控制器的参数整定,提出图像法和人工鱼群优化算法相结合的方法来对分数阶PI~λ控制器进行参数整定。分别以一阶系统和二阶系统来模拟典型的速度伺服系统,以此模型为被控对象进行分数阶PI~λ控制器的设计。在频域内,根据系统的相对稳定性和增益变化的鲁棒性等条件,推导出方程式;再根据图像法解出分数阶PI~λ控制器的参数,以解出的参数为中心位置,指定寻优的范围,进而用人工鱼群算法对其周围进行寻优。仿真表明,通过人工鱼群算法寻优得到的控制器,比单纯用图像法得到分数阶PI~λ控制器能使系统具有更好的动态响应特性,并且满足增益变化鲁棒性的条件。

基于频域的PI控制器整定方法研究及仿真

提出了一种基于频域的PI控制器参数整定方法。以典型的一阶惯性加滞后系统为被控对象,综合考虑系统设定值响应和扰动响应,以ISE为性能指标,结合求解幅值裕度和相位裕度的简化公式,利用Nelder-Mead单纯形优化方法搜索给定幅值裕度下的最优相位裕度,整定PI控制器参数;通过与几种整定方法对比,验证了该整定方法使得制系统具有良好的控制效果和较强的鲁棒性;对中央空调系统中几种高阶系统模型进行简化,利用该整定方法进行仿真试验,进一步验证该方法的可行性。

基于混沌粒子群算法的PI控制器参数在线整定

针对PI参数人工调节费时、费力且往往结果不甚理想的问题,并针对粒子群算法易局部收敛的缺陷,采用引入混沌搜索思想的混沌粒子群算法,提出一种在线PI控制器参数整定方法。以PMSM控制系统为对象,对该方法进行了测试,测试结果显示,采用参数整定后的PI控制器,PMSM控制系统拥有良好的动态和稳态性能,证明了基于混沌粒子群算法的PI参数整定方法的可行性。

一种相位相关的闭环频域辨识方法及其在最优PI控制器整定中的应用(英文)

最优PI控制器整定需要传递函数模型,且强调模型-90°在相位处的准确性。满足这种要求的模型化方法是应用PI控制器最优整定的关键步骤。为此,本文提出了一种基于双通道继电测试TRFT的相位相关闭环频域辨识策略。在该方法中,首先通过TRFT以闭环方式提取在指定相位的多点频率特性;其次,采用所提出的RNLS频域辨识算法估计过程对象的带有时滞的传递函数模型。最后的仿真取得了令人满意的结果,验证了所提出方法的有效性。本文所提出的建模方法与最优整定相结合构成了一个完整的工业应用框架。

基于模糊推理的PI控制器参数整定方法

针对常用的PID控制器整定方法应用于高阶、时延、非线性工业对象时,许多整定公式不能获得满意的性能的问题,提出了一种对PI控制器参数进行整定的新方法。通过模糊推理将控制过程分为暂态和稳态,然后调用相应的模糊控制器来求取PI控制器的比例系数和积分系数。该方法既利用了模糊控制对被控对象的数学模型要求弱和抗干扰能力强、响应速度快等优点,也保留了传统PI控制器良好的稳态调节作用,达到了比较理想的控制效果。

永磁同步电机电流环PI控制器参数整定及优化

针对永磁同步电机电流环PI控制器参数自整定依赖电机参数和系统模型精确度的问题,提出一种基于模型与规则相结合的PI控制参数自整定及优化方法。首先,采用直流激励法对电机的电阻和电感进行离线辨识;其次,利用零极点对消法设计出一组合适的PI控制器参数;最后,以这一组PI控制参数为初值,将响应的上升时间、超调量和调整时间纳入综合评价指标中,通过二自由度变量轮换法在PI控制参数初值邻域内优化后得到一组性能最优的PI控制参数。实验结果表明,该方法可以快速整定得到一组合适的PI参数,同时优化后的PI参数控制性能相较于优化前明显提升,响应调整时间减少50%,具有良好的动态性能。

基于继电自整定的模糊PI永磁同步电机速度控制器

由于常规PI控制器参数整定困难,且对永磁同步电机非线性补偿有限。针对永磁同步电机的特点,提出了基于模糊决策和继电自整定的模糊PI控制方法。先利用分段继电自整定、Z N公式和修正计算,离线得到不同给定速度和负载转矩下系统的PI参数,再对系统当前给定速度和负载转矩进行模糊化处理,根据模糊规则表推理得到当前PI参数。仿真表明,该方法对系统不同工作状况具有良好的适应性,性能优于单个工作状态整定得到的常规PI控制器。

PI参数自整定扫描探针显微镜控制器的设计

为了解决传统扫描探针显微镜(SPM)控制器中参数难以设定的难题,提出了一种SPM的PI参数自整定控制器的设计,并给出了控制器的硬件结构和软件设计。该控制器基于DSP,通过引入扫描式参数优化算法来实现。结果表明,该控制器能自动完成PI参数的测算,并给出最优的PI参数,提高了SPM扫描图像的质量。

基于继电反馈PID参数整定的床温控制系统

对循环流化床锅炉床温控制过程进行了分析,介绍了床温过程的原始控制策略,分析了影响床温的主要因素,根据这些因素设计基于继电反馈的模型辨识及PID参数自整定的床层温度控制器,给出了在该控制器下实际动态品质及参数优化结果,证明该控制器在热工控制中具有推广的可行性。

基于自整定PI控制器的主动队列管理算法

本文将自整定PI速度控制器用于主动队列管理算法中,提出一种基于自整定PI控制器的主动队列管理算法,该算法能够实现控制器参数的自整定,仿真结果表明,该算法比基于PI控制器的主动队列管理算法具有更快的响应速度以及更小的"稳态误差"。

一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器

提出了一种基于电源周期平均模型的单相PWM逆变器准PID控制器,其来源于对三角波比较控制方法的深入分析,从而为常用PI控制器的参数整定提供了比较严谨的理论公式,使参数整定变得快捷。由于准PID控制器自身已具备比较优越的性能,因此可为中低档逆变器直接采用,或用作高精度智能PID控制逆变器的初始状态,以保证系统启动的稳定性和安全性,并且使智能控制算法能更好地发挥其优势。准PID控制器的提出同时也说明了单相PWM逆变器不适宜使用严格的PID控制器的原因。