冷链运输车空调冷风机运行自适应PID控制方法研究

冷链运输车空调冷风机运行环境复杂,导致传统的比例积分微分(PID)控制过程难以准确设定控制参数。为解决这一问题,设计冷链运输车空调冷风机运行自适应PID控制方法。首先,通过分析冷链运输车空调冷风机工作过程,选取多个控制参数,以降低复杂度。然后,设计基于自适应PID控制器的控制模型,以送风温度和送风压力作为控制量,将冷、热水流量及风机转速作为被控制量,求解控制量和被控制量的传递函数。最后,根据传递函数与期望值间的耦合关系,对控制分量的增减进行调整,以实现冷链运输车空调冷风机运行的自适应PID控制。试验结果表明,该方法能够使冷链运输车内温度保持稳定。该方法控制精准度高、鲁棒性强、实用价值高,可以确保货物在整个冷链运输过程中的质量和安全。

基于变增益PID的两栖航行器控制律设计

水空两栖无人航行器结合四旋翼无人机及水面无人艇的优势,实现了水空两栖作业的需求。由于空气与水体的介质特性具有显著差异,两栖航行器处于运动域过渡阶段时,航行器接触介质和运动状态的改变,使其难以实现平稳控制。针对这一问题,通过建立不同运动阶段的两栖航行器数学模型,和设计相应的控制器,基于变增益PID的控制方式以实现两栖航行器的平稳控制。仿真实验结果表明所给出的控制方法稳定、可行,能够满足航行器需求。

基于迭代学习的PID控制研究

本文利用迭代学习控制过程记忆的期望控制ud(t)、期望轨迹yd(t)以及跟踪误差ek(t)提出了拟合系统PID控制器参数的方法。这种方法实现的PID控制器结构简单,作用于系统可获得较佳的动态特性和较强的鲁棒性。仿真实例表明,这种方法具有很好的可行性和实用性。

迭代学习在PID控制中的应用

利用迭代学习过程记忆的期望控制、期望轨迹以及跟踪误差,提出了拟合控制系统的PID控制器参数的方法。用这种方法实现的PID控制器结构简单,作用于系统可获得较佳的动态特性和较强的鲁棒性。仿真实例表明了这种方法具有很好的可行性和实用性。

基于PID趋近律的航空发动机滑模变结构控制

研究了一种自调节趋近律的滑模变结构控制器,以切换函数s作为偏差,趋近速度由一个PID控制器调节,目的是使到达滑模面的穿越速度最小从而减少抖振,同时使到达滑模面时间最短。根据航空发动机稳态数学模型,设计其滑模变结构控制律,构建了基于PXI总线的发动机滑模控制平台。通过半实物实验结果证明,该控制器响应速度快,高频抖振很小,具有很强的鲁棒性能和跟踪性能。

基于模糊自整定PID的着舰引导控制器设计

针对着舰引导控制的精确性和自适应性要求,设计了模糊自整定PID引导控制器,并构造了纵向内外环的数学模型,通过对比仿真实验,观察到模糊自整定PID引导控制器能更好地跟踪甲板运动、抑制气流干扰和实现变轨机动,系统的鲁棒性和稳态精度得到了提高,飞机纵向着舰的精度满足着舰规范。

黄金分割法用于PID参数优化整定技术的研究

在原有的用一维黄金分割法进行单变量参数寻优的基础上,结合优化理论中的分形法思想,提出将二维和三维黄金分割法应用于PID控制器多个参数的同步优化整定的新方法.介绍了PID控制参数整定问题和黄金分割法基本思想,重点对二维黄金分割法基本思想和寻优原理进行分析,并给出了二维黄金分割参数寻优算法.通过实例验证,该方法寻优过程完善、收敛速度快,能够快速、准确地找出最佳整定参数.

改进的PCR仪模糊PID温度控制算法

模糊控制算法的运算量和所占用内存与控制精度和动态响应之间总是一对矛盾体,本文就该应用性问题进行了研究。针对PCR仪温度控制系统,设计出一种按误差大小将其温控过程划分成三种控制域的方法,并给出了各控制域间带回滞的切换规则,在同样的精度要求下其控制算法所需要的内存和计算量分别是传统F-PID控制算法的0.4倍和0.25倍左右,即该控制算法在硬件条件不变情况下可以将精度提高F-PID控制算法的4倍左右。另外,系统的动态响应速度也将达到硬件所能达到的最大值且能很好地消除超调等动态误差。仿真试验证明了该方法的可行性。

BTT导弹动态逆-PID控制律设计

针对动态逆对被控对象模型依赖性较强且鲁棒性较差的缺点,研究了一种非线性动态逆和PID相结合的控制方法,用该方法设计了BTT导弹动态逆-PID控制律。首先,利用奇异摄动理论对导弹飞行状态进行时标分离,把导弹状态划分成快慢2个回路,分别对2个回路设计动态逆控制律;然后,将PID引入到慢回路中,以补偿由于未精确建模引起的系统逆误差;最后,对所设计的控制律进行仿真验证。仿真结果表明,该设计方法是有效的,所设计的控制律具有较好的动态特性和鲁棒性能。

直流调速系统稳定边界法PID校正的设计与仿真

本文探索了采用稳定边界法的思想去仿真设计直流调速系统PID调节器,通过具体的仿真实例,说明在控制系统的性能不能满足系统需要时,需设置PID调节器,运用稳定边界法较好解决了PID调节器的三个参数Kp、Ti与Td的整定问题。

飞行器最优末制导律的自适应PID滑模设计

针对传统最优末制导律作用下再入飞行器易受外界因素干扰和气动力变化的影响,致使命中精度较低、鲁棒性较差的问题,在弹目运动方程存在参数不确定性情况下,提出一种基于自适应PID滑模扰动观测器技术的鲁棒最优末制导律。其中滑模扰动观测器能够在线消除系统扰动影响,而自适应PID滑模可以有效去除抖振。基于Lyapunov稳定性理论的证明过程及数值仿真结果均表明,该末制导律不仅使飞行器各项性能指标均达到指标要求,并且保证了较高的命中精度和较强的鲁棒性。

PID控制规律及参数整定在实践教学中的应用

PID(比例积分微分)控制是当前化工生产中极为常见的控制方式,其特点是在闭环系统中围绕给定值的阈值自动消除被控对象所受的阶跃干扰,以保证控制系统的稳定,适用于高精度测量要求的系统。在实践教学中,一般将压力、流量、温度、物位等基本物理变量作为被控变量进行生产模拟,通过调整比例单元P、积分单元I和微分单元D参数的大小来确保输出变量与输入变量呈现有规律的衰减振荡,即达到参数整定的目的。文章结合实践教学,探讨了定值控制系统中将液位H和温度T作为被控变量时,PID控制规律的选择及工程参数的整定。

不确定性X-Y定位平台PID控制方法研究

X-Y定位平台属于强耦合非线性系统,且由于结构复杂性及外界干扰,当前测量水平难以获得其精确的数学模型,提出基于自适应神经网络的PID控制策略。考虑到X-Y定位平台系统精确的数学模型难以获得,利用神经网络良好的学习能力来逼近系统未知非线性模型,设计神经网络控制器;为了保证神经网络在学习的初期阶段的控制精度,设计PID控制器来进行辅助补偿控制;为加快学习速度,提高运动控制的实时性,设计变学习率的优化算法来实现神经网络权值的在线调整。试验结果验证了所提控制方法的有效性。

航空发动机模糊PID趋近律滑模控制器设计

针对航空发动机是一个强非线性系统,设计了一种基于模糊PID趋近律的航空发动机滑模控制器。模糊理论实现了PID趋近律3个参数的动态自适应调整,在保证控制响应快速性的前提下,还能极大的削弱系统的抖振。通过仿真,模糊PID趋近律控制器的珔nH响应时间较等速趋近律快了0.92s,仅落后固定参数PID趋近律0.11s,且稳态误差较其他两种控制器分别减少了6.89×10-5与1.68×10-5;πT的响应时间较等速趋近律快了0.56s,仅落后固定参数PID趋近律0.23s,且稳态误差分别减少了6.38×10-6与6.11×10-7。通过对比可以看出模糊PID趋近律的航空发动机滑模控制器抑制抖振的效果明显更强,而且对控制的快速性影响不大,证明了该种控制器的有效性。

基于自耦PID控制的四旋翼无人机姿态控制

提出了基于自耦PID控制器(self-coupling PID,SC-PID)控制的四旋翼飞行器姿态回路控制方法。建立了四旋翼飞行器非线性数学模型,推导出姿态回路各通道的传递函数。然后,引入了速度因子,结合SC-PID的控制律设计了俯仰通道、滚转通道、偏航通道的飞行控制律。最后,在仿真平台上搭建了仿真模型并进行计算机仿真。试验结果表明:SC-PID控制器可以有效地降低系统的超调量、保障后续控制的稳定性,能够满足四旋翼飞行器姿态回路的控制要求,并且具有良好的控制性能。

电熔镁砂熔炼过程带输出补偿的PID控制

电熔镁砂熔炼过程是以三相电机转动方向与频率为输入,以三相电极电流为输出的强非线性工业过程,其模型参数埋弧电阻率、熔池电阻率和熔池高度随熔炼过程和原矿颗粒长度及杂质成分的变化而变化.本文采用线性模型和未知高阶非线性项来描述电熔镁砂熔炼过程,其中未知高阶非线性项用已知的前一时刻高阶非线性项和其变化率来描述,采用线性模型设计PID控制器,并设计消除前一时刻高阶非线性项的补偿器和消除其变化率的补偿器,提出了带输出补偿的PID控制器,同时采用一步最优前馈控制律和一步最优调节律设计控制器参数.通过仿真实验和电熔镁炉的工业应用,表明当该过程的动态特性发生未知随机变化时,本文所提方法在所有运行时间内可以将电流跟踪误差控制在目标值范围内.

基于三种分析方法的PID控制规律的讲授

针对“自动控制原理”教学中,学生对PID控制的理解不深入等问题,提出综合运用自动控制原理中的三种分析方法(时域分析法、根轨迹法和频域分析法)来分析控制规律,并从授课思路、案例代入、讲解方法等方面阐述了授课逻辑。通过分析方法的运用和清晰的授课逻辑使得课程的讲解更深入,课程知识综合运用得更全面,学生理解起来越透彻。该授课方法经实践证明具有非常好的效果,对同类型课程具有一定的借鉴意义。

基于倒立摆的PID控制算法的研究

建立了直线一级倒立摆的数学模型,设计出倒立摆系统的PID控制器,并使用"稳定边界法"快速整定了PID算法的控制参数,最后通过Matlab/Simulink进行了仿真实验。结果指出PID算法能够有效控制倒立摆的摆杆角度。

基于干扰观测器的永磁同步直线电机自适应PID控制

针对永磁同步直线电机精确速度跟踪的问题,提出一种基于干扰观测器的自适应PID控制器。针对基于矢量控制的直线电机模型设计非线性干扰观测器进行干扰观测。同时,基于李雅普诺夫稳定性设计超限补偿控制器以及在线更新的投影自适应律使PID控制律始终跟随反馈控制律。最后通过试验分析结果,证明了该控制策略有更好的动态性能及鲁棒性。

小小型型无人直升机控制律设计与仿真

依据摄动线化原理,本文对模型直升机非线性模型在平衡点进行了小摄动线性化处理,得出了线性化动力学模型,并对它进行了PID控制律设计,应用MATLAB/Simulink对控制律作用于线性化模型和非线性模型分别进行了仿真验证,结果表明作用于线性化模型具有良好控制效果的控制律尚不能有效控制非线性模型.使用backstepping方法对非线性模型子系统选择相应的李雅普诺夫候选函数,应用递归方法设计了使型直升机动力学非线性模型镇定的控制律,确保李雅普诺夫候选函数的导数为负定.经仿真验证表明利用该设计方法得到的控制律能对非线性模型进行有效控制.