基于粒子群模糊PID的采煤机自动调高控制系统研究

针对传统PID调高控制精度低和延时长的问题,引入粒子群模糊控制理论,改善系统输出的准确性和跟踪性能。首先研究了采煤机自动调高系统的数学模型,然后分析传统PID和粒子群模糊PID算法的原理,设计了粒子群模糊PID控制器,最终使用Simulink进行仿真。结果表明,相比于传统PID和模糊PID算法,该方法在准确性、快速性和抗干扰能力上都有所提高。

加料泵旁通阀PID自动控制系统

作为烟丝生产工艺中的重要环节,添加香糖料可对烟丝质量起到关键性作用。为了保证生产中香糖料的流量控制精度,在加料管路中使用旁通阀PID自动控制。通过实际生产跟踪,加料泵旁通阀PID自动控制系统与电动调节针形阀的配合调控,使料液流量具有更快速、灵敏的调控反应,提高了对加料环节的流量控制。

基于ESP826612-E独立WIFI模块的循迹小车远程调试PID控制系统研究

传统的循迹小车采用有线传输进行实时AD采样,步骤繁琐,限制条件多,实时性较差,时间利用率低。为了方便对循迹小车进行调控,缩短调试步骤及时间,文章提出一种基于ESP8266 12-E组网远程控制的传输方式,通过实时检测电感波动幅度进行PID控制,实现小车实时远程调参;同时基于多辆循迹小车组网通讯,提高了循迹小车调试效率及精准度。

基于模糊控制的闪蒸罐PID控制器设计与仿真

PID控制器依照经验进行整定的方式需要花费大量时间和精力,而工业被控对象大都存在随时间变化、非线性等特性,PID控制的效果并不理想。以闪蒸罐压力控制为研究对象设计FUZZY-PID控制器。仿真结果表明:在PID调节后有超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约341.80 s,超调量减小约4.62%;在PID调节后无超调情况下,FUZZY-PID控制器调节时间缩短约395.60 s。抗干扰实验结果表明:在加入白噪声后,FUZZY-PID控制器与PID控制器控制效果差距不甚明显,都比较稳定,在同一时刻加入脉冲扰动后,FUZZY-PID控制器所需调节时间较PID控制器缩短约70.70 s,调节时间更短,更加稳定。说明相较于传统PID控制器,FUZZY-PID控制器调节时间更短、超调量更小、更加稳定。

参数在线调整的模糊自适应PID控制研究

PID是工程中最为广泛应用的控制器技术,因其需要在实际使用中多次凑试来确定参数,这个过程非常耗时。而且凑试出来的参数往往固定,虽然能够使被控系统最终达到控制要求,但收敛过程较慢。模糊PID的提出部分地解决了这些问题,通过偏差量来选择模糊规则表里的不同数值,达到了动态地调整PID参数的效果,使被控系统能够快速收敛。然而,模糊PID依然存在改进的空间,通过对模糊PID的输入论域和输出论域分别引入指数型函数作为伸缩因子的方法,使模糊PID的参数达到了在线调整的效果,实现了模糊自适应PID。通过仿真应用的比较结果,证实了提出的参数在线调整的模糊自适应PID控制方法,相较于普通的模糊PID具有更优的动态特性。

拖拉机多重模糊PID变论域耕深调节研究

基于传统的模糊PID耕深调节方式,提出了一种多重模糊PID变论域耕深控制系统。相对传统的模糊PID控制系统,增加了两个模糊PID控制器,并将3种耕深调节方式根据对耕深调节的影响程度有机结合在一起。其中,第1级模糊控制器基于位置信号实现对PID控制器参数的一次调整,进而实现对耕深的粗调;第2级模糊控制器基于土壤阻力信号实现对第1级模糊控制器论域的调节;第3级模糊控制器基于滑转率信号实现对PID控制器参数的二次调整,进而实现对耕深的细调。田间试验表明:多重模糊PID变论域控制相对模糊PID控制可达到更好的耕深均匀性。

截割滚筒位置负载敏感PID控制特性研究

提出了采用负载敏感技术的采煤机截割滚筒位置PID闭环控制方法,给出了截割滚筒调高原理,基于AMESIM软件分别搭建了定量控制和变量控制的截割滚筒PID闭环调高系统仿真模型,比较研究了两泵PID滚筒调高动态特性,得到了滚筒位移速度、调高液压缸压力、换向阀压差动态曲线,归纳总结了两泵输出效率及能量,研究结果表明:定量泵调高比变量泵响应较快,滚筒位移超差小,但定量泵调高速度控制上更易受随机负载干扰,定量泵控系统调高液压缸冲击压力大;变量泵控采煤机滚筒调高阶段,换向阀前后压差为2MPa;定量泵调高功率为38kW,约为变量泵调高功率19倍,定量泵调高消耗能量342kJ,约为变量泵调高消耗能量12.2倍,变量泵滚筒调高更节能。

Optimal fuzzy PID controller with adjustable factors based on flexible polyhedron search algorithm

A new kind of optimal fuzzy PID controller is proposed, which contains two parts. One is an on line fuzzy inference system, and the other is a conventional PID controller. In the fuzzy inference system, three adjustable factors x p, x i , and x d are introduced. Their functions are to further modify and optimize the result of the fuzzy inference so as to make the controller have the optimal control effect on a given object. The optimal values of these adjustable factors are determined based on the ITAE criterion and the Nelder and Mead′s flexible polyhedron search algorithm. This optimal fuzzy PID controller has been used to control the executive motor of the intelligent artificial leg designed by the authors. The result of computer simulation indicates that this controller is very effective and can be widely used to control different kinds of objects and processes.

基于自适应布谷鸟搜索算法的分数阶PID控制器设计

针对分数阶PID(fractional order PID,FOPID)控制器的设计问题,提出一种基于自适应布谷鸟搜索算法的分数阶PID控制器参数整定算法。为改进经典布谷鸟算法的收敛速度与计算精度,并充分发挥全局搜索和局部挖掘两者各自的优势,采用了基于系统误差的自适应步长策略。为保证布谷鸟搜索算法初始化种群的均匀性,采用佳点集法初始化种群替代经典算法中的随机初始化种群。最后对2类系统进行仿真实验,并将实验结果与现有结果进行对比,验证了基于自适应布谷鸟搜索算法的分数阶PID控制器的设计和参数整定方法的有效性和优良性。

基于WOA优化模糊PID的设施智能水肥系统设计与实现

为解决传统水肥灌溉难以精准施肥以及水资源浪费的问题,针对当前水肥系统自适应能力差,存在非线性、时变性和滞后性以及自动化程度低等难点,设计了一套适用于设施农业的智能水肥远程控制系统。该系统通过基于鲸鱼优化算法(Whale Optimization Algorithm,WOA)优化模糊PID调控本地端电动球阀开度进而精确控制水肥溶液电导率(EC),实现远程控制电导率至设定范围。利用MATLAB/Simulink对PID、模糊PID、以及基于WOA优化的模糊PID控制系统进行仿真,发现较传统的PID控制模型,系统的超调量仅为PID控制的2.7%,调节时间缩短了86.5%,稳态误差降低了99.8%。实现了智能终端对传感器数据实时监测和智能算法对水肥溶液EC值远程精确控制,具有较高的实际运用价值。

锂离子动力电池充放电热跟踪系统设计

为实现18650锂离子电池在室温下以1 C倍率充放电时产热测量的绝热环境,设计一种基于电池温度与环境温度跟随策略的锂离子动力电池充放电热跟踪系统,采用硅胶加热片对绝热温控腔体进行加热,STM32单片机和LM2596电源管理芯片搭建可调节电源实现驱动。利用Matlab对绝热箱温控系统进行模型辨识,提出一种Smith预估模糊PID算法进行控制。仿真与实验结果表明:绝热箱内电池温度与环境温度的最大跟踪误差不超过0.5℃,具有响应速度快、误差小等优点,能够满足18650锂离子电池在室温下以1 C倍率充放电时产热测量的需求。

基于模糊PID的新能源汽车电机控制系统设计

随着新能源汽车在国内市场占比越来越高,关于新能源电机的稳定问题日益显现。以新能源汽车主要采用的永磁同步电动机为研究对象,使用Clarke坐标变换和Park坐标变换进行分析,提出采用新的调频技术AZSVPWM,以改善传统调频技术导致的共模电压过大问题。采用模糊PID控制为解决思路,通过Simulink搭建仿真。仿真实验表明,AZSVPWM和模糊PID对电机的控制可以有效抑制转速的波动,鲁棒性有显著提升。

重沸器炉温控制系统PID参数调节

PID(比例(proportion)、积分(integral)、微分(differential))控制器至今已有百余年历史,由于其操作简单,控制回路较为清晰明了,现在在工业控制系统中仍然使用极为广泛。常规的工业自控系统中对于压力、温度、液位等参数的控制一般使用的PID控制,由于温度变量具有大滞后、大惯性的特点,本文主要针对重沸器炉温调整进行分析讨论。

模糊PID电液控制对采煤机姿态调整的效果分析

针对采煤机对厚煤层开采时受到地面起伏及煤岩变化的影响,存在着偏移及冲击造成危险工况的问题,设计了采煤机位姿浮动调整机构,采用模糊PID控制对机构进行电液控制,并应用MATLAB软件对模糊PID控制的效果进行仿真分析。结果表明,采用模糊PID控制方式可提高系统的响应速度及控制精度,减小系统的超调量,提高采煤机的适应性。

PMAC控制器中PID调节的应用

介绍了开放式运动控制器PMAC的结构及原理.阐述了PMAC的PID滤波器工作原理以及PID调节,并将此控制器作为实验磨床的数控系统.引入了前馈控制,构成了具有反馈和前馈的复合控制的系统结构,提高了系统的控制精度,实现了"无误差调节",使伺服特性达到刚性强、稳定性好、跟随误差小,进而实现精密加工的目的.通过对一些重要参数的调节,研究了PMAC控制器中PID的调节,获得合理的系统PID参数,达到良好的稳态和动态性能,最终实现跟随误差的最小化,为实现PMAC在精密加工中的应用打下基础.

PID调节在PMAC运动控制器中的应用

文章讨论了一种通过调整基于PMAC的开放式数控系统的PID伺服控制器参数的调试方法。控制参数的调整与合理设定是数控系统获得理想控制效果的前提与关键环节,采用PEW IN TUNING软件给伺服电机输入阶跃信号和抛物线信号,通过分析系统响应曲线,对PID参数进行整定,可使系统获得良好的稳态特性和动态特性。

PID调节器在氧碘化学激光器谐振腔调腔中的应用

通过对由比例(P)、积分(I)和微分(D)三个单元组成的PID调节器基本原理的介绍,指出合理设定PID调节器的参数是消除扰动的影响并实现腔镜快速、准确而稳定地移动的关键。实验结果表明,在调腔过程中应用PID技术,提高了静态时谐振腔各腔镜的同心度,而且在一定程度上保证了出光过程中谐振腔内各个腔镜的同心度,使得减小远场光斑的漂移和变形成为可能。

模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真

针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。

基于模糊推理的自整定PID控制器

设计了一种新的模糊PID控制器。用基于给定的相角裕度和幅值裕度的方法给出了PID控制器参数的初值。在运行过程中 ,用模糊控制器在线调整PID参数 。

随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制

为了使随动系统的输出以尽可能小的误差复现输入,通常用速度反馈以增大等效阻尼比的方法减小输出响应振荡和超调量,但阻尼比增大,系统响应迟钝,快速性变差。变阻尼控制技术根据系统输出响应的不同阶段在线实时调整系统的阻尼比,从而改善随动系统的动态性能。结合PID控制和模糊控制的优点,运用模糊推理方法建立PID三参数的模糊控制规则,设计出一种随动系统的模糊自适应整定PID变阻尼控制器。仿真结果证明了该方法可行,系统动态性能得到明显改善,具有良好的抗干扰性和鲁棒性。