基于PI参数的二阶线性自抗扰控制参数整定

线性自抗扰控制是一种不依赖于被控过程模型的控制方法,具有很好的工程应用潜力。目前,工业控制过程中大多采用PI控制器,为了确保由调试好的PI控制器平稳切换到线性自抗扰控制器,并使系统仍保持稳定状态,需要合理设置线性自抗扰控制器的参数。为此,在分析二阶线性自抗扰控制器的二自由度等效结构的基础上,推导出其反馈控制器与PID控制器的对应关系,给出一种基于现有PI控制参数直接获取二阶线性自抗扰控制初始参数的方法。最后,在MATLAB/Simulink平台上采用若干典型传递函数和双容水箱液位控制系统进行仿真研究,仿真结果验证了所提方法的有效性。

基于LSTM与迁移学习的配电网负荷频率控制PI参数整定方法

在整定配电网络负荷频率过程中,控制器PI参数会受到局部控制迭代影响,在控制层与反馈层形成时间差量,进而造成频率里程偏差。对此,提出基于LSTM与迁移学习的配电网负荷频率控制PI参数整定方法。采用LSTM模型对调频(FM)里程参数进行模型量化,配合迁移学习对负荷频率控制相关参量进行差分更新,构建配电网负荷频率的LSTM模型,进行频率控制的迁移学习优化、PI参数控制约束及PI参数整定输出。实验结果表明,不论是在控制精度上还是在控制稳定性上,均具有良好的性能表现,整定结果满足预期。

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ITAE和控制性能指标的风电机组控制器PI参数优化

针对风电机组控制器PI参数调整过程复杂,参数整定所需时间较长等问题,提出一种基于ITAE与控制性能指标相结合的参数优化方法,把上升时间和调节时间组合起来作为优化指标项,设计了优化指标函数,该指标函数兼顾了总体误差信息和控制性能特定指标,应用到风电机组PI参数的快速整定,实现了控制参数整定优化的目标。将该优化方法应用到某3MW机组的参数调试中,进行阶跃响应和时域仿真,并与基于ITAE性能指标的优化效果对比,无论是桨距角控制还是转矩控制,转速波动的幅度都有一定程度降低;仿真结果证明了该方法的有效性。

三相三电平Vienna高功率因数整流电路的控制参数整定方法研究

随着新能源汽车产业的蓬勃发展,新能源汽车充电模块研究也在逐渐深入。主流的新能源充电模块由前级AC/DC变换器和后级DC/DC变换器构成。本文针对前级AC/DC部分就三相三电平Vienna PFC电路的稳定控制展开研究,建立了数学模型,推导了控制到输出的传递函数。基于三电平Vienna PFC电路的双闭环控制策略,研究了两种控制参数的整定方法,一是基于前馈解耦法构建了电流内环控制模型和基于功率平衡设计了电压外环控制模型;二是电流内环采用Ⅰ型系统和电压外环采用Ⅱ型系统设计了控制参数。对两种控制参数的整定得出的结果进行了仿真比较,得到较好的电压、电流环控制参数整定方法。仿真和实验验证了方法的正确性。With the vigorous development of the new energy vehicle industry, research on charging modules for new energy vehicles is gradually deepening. The mainstream new energy charging module consists of a front-end AC/DC converter and a back-end DC/DC converter. This article focuses on the stability control of the three-phase three-level Vienna PFC circuit in the front-end AC/DC section, establishes a mathematical model, and derives the transfer function from control to output. A dual closed-loop control strategy based on three-level Vienna PFC circuit was studied, and two tuning methods for control parameters were studied. Firstly, a current inner loop control model was constructed based on feed forward decoupling method, and a voltage outer loop control model was designed based on power balance;The second is that the current inner loop adopts a Type I system and the voltage outer loop adopts a Type II system to design control parameters. A simulation comparison was conducted on the tuning results of two control parameters, and a better voltage and current loop control parameter tuning method was obtained. The correctness of the method was verified through simulation and experiments.

PID 控制器参数整定方法综述

在分析、总结大量文献资料的基础上，对目前使用较广泛的控制系统参数整定方法进行了归纳、分类，分析了各类方法的特点，并讨论了离线。

基于内模原理的PID控制器参数整定

基于内模控制原理,针对一大类开环稳定的最小和非最小相位系统,给出了一种PID控制器的参数整定新方法,推广了已有的结果。新的整定方法分别应用于电厂煤粉炉主汽温串级控制系统、流化床锅炉床温控制系统和床压控制系统的仿真研究,与Zieger-Nichos法和Cohen-Coon法的对比结果均表明:所整定的PID控制系统具有更好的调节品质,在系统特性变化的情况下具有更强的鲁棒性和抗干扰能力。

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。

基于免疫粒子群的机器人自抗扰控制器参数整定方法

针对利用经验试凑法或其他优化算法整定机器人自抗扰控制器参数,存在整定过程复杂、整定结果不是全局最优等缺陷,提出一种基于免疫粒子群融合算法的机器人自抗扰控制器参数整定方法。该方法将免疫算法的免疫信息处理机制引入粒子群算法结构中,解决了免疫算法优化过程繁杂冗长以及粒子群算法过早陷入局部最优的问题,实现了自抗扰控制器参数整定,快速找到全局最优解。MATLAB仿真结果表明:该方法提高了自抗扰控制器的响应速度和稳定性,适用于机器人自抗扰控制器参数的整定。

基于混沌蚂蚁群算法的PID控制器的参数整定

将蚂蚁混沌动力学、群组织和优化机制进行巧妙的结合,本文给出了一种基于群智能理论的新的优化方法,即混沌蚂蚁群算法CAS。同时采用该方法对PID控制器的参数进行了整定,它以误差积分型性能指标为目标函数、以设计参数的取值范围及最小增益和相位裕度为约束条件,建立了优化数学模型,数值结果显示采用混沌蚂蚁群算法的整定性能要优于采用遗传算法整定的性能。同时本文的方法由于不需要采用编码过程,因此比采用遗传算法的辨识方法要简练。

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小。系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值。

基于MATLAB的PID控制器参数整定及仿真

PID控制器结构和算法简单,应用广泛,但参数整定方法复杂,通常用凑试法来确定。文中探讨利用MATLAB实现PID参数整定及仿真的方法,并分析、比较比例控制、比例积分控制和比例微分控制,探讨了KP,TI,TD3个参数对PID控制规律的影响。

改进的PSO算法及其在PID控制器参数整定中的应用

粒子群优化算法(PSO)是一种新兴的随机优化技术,在许多领域得到了广泛应用。为了提高算法的计算精度,加快算法的收敛速度,提出了一种改进的粒子群优化算法,通过引入粒子运动过程中的最差位置信息,由最优个体和最差个体获取信息,有效地提高了算法的搜索能力和收敛速度。在实验研究中,采用改进的粒子群优化算法对PID控制器参数进行整定并用于啤酒发酵过程温度段控制,实验结果表明所提出的算法搜索能力及收敛速度显著提高,应用该方法得到的PID控制器综合性能优于常规方法所得的结果。

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PLC的模糊自整定PID参数控制器在变频调速恒压供气系统中的应用

根据恒压供气系统的使用情况,采用变频调速和模糊控制理论对PID的参数K_P、K_I和K_D进行在线自整定,自动控制空压机的投入台数及转速,实现自动恒压供气,达到高效节能的目的。结果表明,此系统能够根据供气设备及环境的变化做出最优决策。

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。

仪用PID参数自整定控制器设计与应用

传统的继电振荡PID参数自整定方法由于在整定期间要使系统处于临界振荡状态,并且整定周期较长,限制了在许多工业控制过程中的应用。介绍了一种基于开关阶跃响应算法的PID参数自整定控制器,通过在实际温度控制系统的应用,与继电振荡PID参数自整定算法以及ModiconPLC的PID参数自整定模块进行分析比较,证明该算法在安全性及整定时间上明显优于其他两种算法。

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。

PID控制器参数整定方法的仿真与实验研究

主要从比较的角度研究了适合典型工业过程的4种PID控制器参数的整定方法,包括临界比例度法、衰减曲线法、鲁棒PID参数整定法和ISTE最优参数整定法。数字仿真以一阶惯性加时滞过程为研究对象,并对一物理对象进行了实时控制实验。结果表明,这4种方法都具有很好的系统跟踪和抗干扰性能。但是在鲁棒性方面,鲁棒PID参数整定法和ISTE最优参数整定法明显优越于其他两种方法。