基于增量式PID油茶果采摘控制系统设计与试验

目的:提高油茶果采摘的控制精度,改善传统PID算法存在的振荡频率过高、超调过大等问题。方法:提出基于增量式PID油茶果采摘控制策略,在传统PID基础上增加采样装置以获得离散信号,通过对控制系统数学建模并求解得到最佳振动频率,用MATLAB软件对系统各种工作环境下进行仿真。结果:在加入增量式PID控制系统后,系统的振荡频率减小12%、超调量减小16%、稳态调节时间缩短45 s。结论:增量式PID控制算法可以使得系统的振荡频率减小、控制精度提高、抗干扰能力变强,并且获得最佳工作频率,减小果实损伤率和花苞掉落率。

基于增量式PID校正技术的开关变换器设计

为解决传统电源中存在的体积大,以及输出电压存在较大的波动等问题,文章给出了基于增量式比例-积分-微分(PID)校正的开关变换器控制方案,因推挽拓扑在中小功率场合中无需考虑磁饱和问题,方案中以推挽拓扑作为功率变换主要单元。首先阐述了推挽拓扑的工作基本原理,在此基础上设计推挽拓扑功率变换电路以及逐周期保护电路,给出能够在中期实现每个开关电流过载、过流电路的控制流程,以实现过载、短路等工况下的快速保护;然后,为减少变压器运行过程中的损耗,从磁动势的角度进行设计,同时给出变换器的主要关键参数设计方法,在控制方案中,以变换器的输出电压作为控制输出量,以位置式PID为基础,推导增量式PID输出方程,设计系统软件的工作流程;最后设计样机,得出实验数据,验证理论设计的准确性。

基于增量PID的激光增材制造熔池温度控制

针对激光增材制造过程中熔池温度波动引起的成形件尺寸精度的问题,设计了一套基于增量PID的熔池温度控制系统。该系统采用比色高温计测量熔池温度,利用增量PID控制算法实时调节激光功率以稳定熔池温度。实验结果表明,与开环状况对比,该控制系统能够稳定熔池温度,提高成形件尺寸精度。

增量型PID恒流恒压控制的Plasma-MIG复合电弧焊接

Plasma-MIG复合电弧焊接对电源的外特性输出及焊接过程控制有着很高的要求,以VC++软件开发工具为平台,推导了适合于Plasma-MIG复合电弧焊接的增量型PID控制算法,实现了对复合电弧焊接过程控制及电源外特性的要求.结果表明,增量型PID恒流恒压控制能够满足Plasma-MIG对电源外特性的输出要求.Plasma电弧和MIG电弧并不是相互独立的,两者以共享的电磁空间、导电气氛和焊丝为媒介建立起耦合关系.Plasma-MIG复合电弧焊接过程中,增量型PID控制下的Plasma电弧能够自发的调节自身电参数,来稳定电弧空间的电流密度,使得焊接过程中无飞溅.采用控制后,Plasma-MIG复合电弧焊焊接过程焊缝铺展好,焊接过程稳定,焊缝成形好.

基于增量式PID算法的多种固体肥精确施控系统研究

为了实现变量施肥过程中多种固体肥的实时自动配比、提高施肥控制系统的排肥量控制准确率,采用增量式PID闭环控制算法设计基于测土配方的多种固体肥精确施肥控制系统及与之配套的施肥装置,实现了氮、磷、钾3种固体肥的适时快速响应和实时精量施入。施肥控制系统主要包括主-从控制器模块、处方图模块、北斗卫星定位模块、测速模块、人机交互模块、施控电机模块和施肥量监测模块等。主控制器主要完成人机交互指令接收、北斗卫星定位信息获取、处方图施肥量查询、车速和施控电机的工作状态监测、从控制器工作指令下达等任务,人机交互模块实现主控制器和手机APP的通信;从控制器主要实现主控制器指令接收和施控电机工作控制。根据播种环节普遍采用中小型播种机的实际情况,模拟播种施肥机具行进速度为3.5~6.5 km/h,进行了实验室单一肥料排肥试验,试验表明,控制系统最大响应时间1.85 s,平均响应时间1.45 s。在设定施肥量50、100、200、300 kg/hm^(2)下,模拟行进速度为4、5、6 km/h时,控制系统的排肥量准确率达97.16%,监测准确率98.56%。进行了田间试验,制作了哈尔滨市双城区东海村测土配方施肥的处方图,在车速为4、5、6 km/h时,尿素、磷酸二铵、硫酸钾的排肥量准确率分别达97.22%、98.60%和97.73%,满足精确施肥系统的施肥精度要求。

基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量,因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用.对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述,设计了双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性.

新型双温度反馈增量式PID控制器的设计

由于多数温控对象具有惯性大、滞后性强、非线性等特点,采用传统的PID控制方法很难达到高精度要求。本文在增量式PID控制器的基础上,设计出双温度反馈增量式PID控制器,并采用分段控制的方法,将其用于毛细管流变仪的实际控温系统,达到较高的控温精度,且方法简单易行,有较高的应用价值。

迟延惯性系统的一种自校正增量型PID控制

对于具有大迟延、大惯性特性的被控对象,常规PID控制往往难以取得满意的控制效果。在对常规PID控制算法及迟延和惯性系统的动态特性进行定性分析的基础上,提出了一种新的自校正增量型PID控制方法。首先采用带最小损失函数的递推最小二乘算法通过离线辨识获得被控对象初始的迟延和惯性特性,并据此整定PID控制器参数;控制过程中,通过在线辨识实时获取被控对象的动态特性,并利用历史控制信息,根据在线辨识结果获得一种具有自调整功能的校正基准量,从而形成一种自校正增量型PID控制器。最后,将其应用于电站锅炉过热汽温串级控制系统中。仿真试验表明,该方法能够有效地控制具有时变特性的大迟延、大惯性对象,表现出了良好的自适应能力。

基于增量式PID控制的数控恒流源

数控恒流源在计量、半导体、传感器等领域得到广泛应用,针对目前市场上大部分恒流源产品精度和智能化水平偏低等问题,提出了一种增量式PID控制的数控恒流源设计方法。该系统通过单片机对恒流源模块的输出进行采样,采用增量式PID控制算法进行数值处理。并通过Matlab仿真与传统PID控制算法进行对比。实验结果表明其具有分辨率高、纹波小、高精度的特性。

基于增量式数字PID的汽油机怠速控制研究

在深入研究增量式数字PID控制技术基础上,针对所研究的吉利MR479Q四缸四冲程汽油机,设计了怠速控制硬件驱动电路,并给出了增量式数字PID怠速控制用于自行开发发动机管理系统(EMS)的具体实现方案,通过台架试验利用工程整定方法对其控制参数进行了整定,优化系统阶跃响应特性.整定后的数字PID怠速控制系统阶跃响应速度快、超调小,稳态误差合理,并对突变载荷具有较强适应能力,最大超调在±50r/min以内,稳定时间10～15s,稳态误差在±20r/min以内,基本满足汽油机怠速控制系统要求.

石油产品蒸馏仪分段式变增益增量式PID控制

石油产品蒸馏仪工作时,油量不断减少,沸点不断提高;实验测得,单一加热功率下流量时间关系呈π型曲线,单一PID参数设置难以达到蒸馏流量基本不变的要求;采用分段变增益增量式PID算法,即初馏点到58 mL液位时,KP、KI、KD分别取0.7、47、36.7,58 mL液位到停止液位过程中,KP、KI、KD分别取1.5、30、27,可适应蒸馏过程不同区域的特性,使初馏时间和蒸馏流量符合国家标准。

改进增量式PID在电动车异步电机控制的应用

通过一种改进增量式PID控制算法解决纯电动车的三相异步电机在常规PID控制算法下,其启动、刹车或大幅度增减设定的速度值时存在输出饱和、噪声干扰、积分环节存在饱和效应,不能有效改善纯电动车电机系统的动态特性等问题,将其应用于纯电动车的三相异步电机的控制.通过建立纯电动车三相异步电机仿真模型,并与常规PID控制、自适应控制进行比较分析,仿真结果表明:改进的增量式PID控制可提高三相异步电机励磁绕组所产生的磁链旋转质量,使其速度加快,及时跟随电机对转速的调节需求,有效提高了电机的动态特性.

基于增量式PID算法的水温自动控制器设计

设计了一种基于增量式PID算法的温度自动控制器,主要由温度采集、液晶显示、键盘输入、升温降温驱动电路等组成。系统以单片机AT89S52为控制核心,由DS18B20负责外部水温的采集。目标温度值经外部键盘输入后,通过AT89S52内部的增量式PID算法确定固态继电器的状态,实现对升温和降温电路的驱动,最终达到目标温度并保持恒定。同时液晶显示屏能够实时显示当前实际温度值、目标温度值以及水温随时间变化的曲线。实验结果表明系统能实现全量程范围内（10-80℃）自动升温、降温功能,在15 min内自动达到设定的目标温度值,测量误差保持在0.5℃以内。该系统满足现代工业控制领域智能、快速、高精度和人性化的需求。

基于增量式PID控制算法的智能车设计

智能车的控制是一个既关键又复杂的问题,需要考虑到道路形状和智能车自身等各种因素的影响。阐述了采用增量式PID控制算法对智能车控制的方法。试验表明,增量式PID控制算法的采用使得智能车舵机的响应速度加快,方向控制更流畅,小车的稳定性和速度也得到了很大的提高。

直线电机模糊增量PID控制算法的研究

直线电机在当今的控制设备中应用越来越广泛。深入研究了直线电机原理,建立了电流、位移的双闭环伺服直线电机控制模型。在控制模型的位移控制模块中,采用了模糊增量PID控制算法来实现对位置调节器进行参数自整定、自适应的控制。用Matlab的Simulink工具进行仿真,结果表明,相比传统的PID控制和增量PID控制,在位移控制上采用模糊增量PID控制能获得更好的动态和静态性能。

增量式PID控制在电子节气门控制系统中应用研究

主要介绍电子节气门结构,电子节气门的控制理轮,比较了电子节气门控制系统采用传统的PID控制算法与增量式PID控制算法的控制精确性。用增量式PID控制系统进行电子节气门控制研究的结果表明,增量式PID控制电子节气门的超调量较小,具有性能稳定、稳态误差小、跟踪效果好、动静态性能好、抗干扰能力强和可靠性高等优点,该控制系统不失为一种理想的控制方案。

基于小波神经网络PID控制的主动夹具铣削颤振研究

为了抑制铣削过程中产生的颤振,提高铣削加工过程中零部件表面质量。设计了小波神经网络PID控制方法,并对控制效果进行仿真。采用时域数值法对动态铣削过程中离散时间进行求解,利用小波神经网络PID控制方法对铣削过程进行控制。通过仿真和实验对铣削金属表面粗糙度进行测量,并且与增量式PID控制系统进行比较和分析。结果显示,采用增量式PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较大误差;采用小波神经网络PID控制方法,铣削力和铣削深度实际值与理论值存在较小误差。采用小波神经网络PID控制方法,可以提高铣削参数控制精度,减少铣削过程中对颤振的影响,提高铣削零部件表面质量。

基于增量式PID控制的医院中心负压系统设计

目的设计一套编程控制器(Programmable Logic Controller,PLC)控制的医院负压中心系统,将负压压力值稳定在-0.06 Mpa。方法采用三菱FX2N系列可编程控制器,利用PLC内部烧录的程序和增量式PID指令模块对储气罐负压压力值进行自动调控,并加入ABB ACS 510系列变频器进行真空泵的软启动与变频调速。结果建设的负压系统能自动调控压力值,具有故障报警功能,能够切换手控与自控,其真空泵能进行软启动、节能降噪。结论基于增量式PID控制的医院中心负压具有强抗干扰性,系统精简,能够确保负压系统稳定运行,为临床提供强有力的保障。

基于增量式PID控制的全静压测试系统设计

针对现阶段全静压测试设备结构复杂、成本高,自动化程度低、效率低的问题,提出一种基于增量式PID控制的全静压测试系统的设计方法;系统通过STM32单片机完成核心控制任务,实现对密闭容器及管路中压力的精确控制,并完成压力的自动测量和相关飞行参数的显示;实验证明该系统具有响应速度快,超调量小等优点,并且能达到全静压系统测试精度的要求;该全静压测试系统成本低廉,通用性强,使用方便,测试周期短,适合于多种机型,具有较好有应用前景。

某驱动步进电动机增量PID控制研究

论文以某驱动步进电动机控制模型为研究对象,分别采用普通量PID(Proportional-Integral-Derivative)控制和增量式PID控制对该电动机进行控制,选定合适的控制参数,通过计算控制响应曲线及其与给定值的误差来研究控制策略的影响,确定合适的控制策略。