抽水蓄能机组空载工况动态矩阵PID串级控制

针对传统PID控制对含机械时滞抽水蓄能机组调节系统控制效果不理想的问题,提出了一种抽水蓄能机组的动态矩阵PID串级控制策略。考虑液压执行机构的机械时滞和主接力器的限幅与限速,建立了小波动情况下抽水蓄能机组调节系统的数学模型。在调节系统原PID控制作为内环控制的基础上,引入动态矩阵控制作为外环控制,通过天牛须搜索算法来整定优化PID参数,提出了一种新型抽水蓄能机组动态矩阵PID串级控制方法,并应用PID等6种控制策略对调节系统进行控制仿真。结果表明:所提出的控制方法可以在不同机械时滞作用下有效改善抽水蓄能机组调节系统在空载频率扰动时的控制性能。研究成果可为抽水蓄能机组的调节系统控制提供借鉴。

全电动注塑机PID串级控制研究

分析了全电动注塑机的结构,设计了针对位置和压力的控制器。对每个环节的控制算法都采用PID控制,形成了PID串级控制,得出了PID串级控制的优点。

DMC-PID串级控制在中药生产浓缩工段的应用

为了克服中药生产浓缩过程非线性、大滞后、强干扰的问题,文章采用DMC-PID串级控制算法,实现了滞后补偿、提高了抗干扰能力。仿真结果和实际运行证明,该控制方案鲁棒性强,具有较好的动态控制性能,适于非线性工业系统的自适应调节。

基于DMC-PID串级控制的再热汽温控制系统的仿真研究

预测控制是近年来在工业过程控制中得到广泛重视和应用的一类新型计算机控制算法。它有良好的动态响应、跟踪性能和鲁棒性,但抗干扰性不够理想。针对火电厂再热器出口温度的大惯性、大延迟的特点,提出将动态矩阵控制算法和串级控制相结合,它既克服了单纯PID鲁棒性差的缺点又克服了单纯DMC由于单层结构而带来的抗内扰能力差的问题,充分发挥了PID抗干扰性和DMC对惯性、延迟适应能力强的优点。仿真结果表明,这种方案对控制系统具有较强的鲁棒性及良好的调节性能,提高了系统的动静态性能指标,DMC-PID串级控制系统总体性能上优于PID-PID串级控制系统。

基于模型的制冷系统过热度DMC-PID串级控制

为保证制冷系统稳定高效的运行,克服系统存在的大惯性以及时滞等缺点,文中基于模型提出一种蒸发器过热度的DMC-PID串级控制方法。根据蒸发器运行数据,采用递推最小二乘方法建立以膨胀阀开度作为输入,过热度作为输出的蒸发器数学模型并加以验证;基于蒸发器模型,提出了过热度DMC-PID串级控制算法,该算法具有强鲁棒性,超前预测性以及良好的抗干扰性。通过仿真实验与传统单入单出PID算法比较,结果表明该算法具有更快的响应速度以及控制精度。

连体膨胀压缩机PID串级控制系统研究

介绍连体膨胀压缩机的工作原理,并综合透平膨胀机和离心式压缩机的调节特点,结合连体膨胀压缩机的结构,采用压力反馈、进口节流的调节方式实现对系统恒压输出的控制,其中将机器的转速作为副控制回路的被控量,由此设计一套PID串级控制系统。根据生产过程的内在机理建立机器的动态数学模型,并利用Simulink软件包对单回路控制系统和串级控制系统进行仿真比较。结果表明,采用PID串级控制可以显著提高系统对二次扰动和一次扰动的抑制能力,改善系统的动态性能。

火电厂煤粉炉系统的GPC-PID串级控制策略

针对火电厂煤粉炉燃烧控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID串级控制难以取得良好控制效果的特点,提出广义预测控制与PID相结合GPC-PID的控制策略。仿真结果证实了该控制策略较常规PID有较好的控制性能和较强的抗干扰能力。

燃烧控制系统GPC-PID串级控制策略

针对火电厂煤粉炉燃烧控制系统大惯性、大延迟且模型不确定,以及常规PID串级控制难以取得良好控制效果的特点,提出了广义预测控制与PID相结合【GPC-PID】的控制策略。仿真结果证实了该控制策略较常规PID有较好的控制性能和较强的抗干扰能力。

基于ADRC-PID串级控制算法的直立智能车

设计以全国大学生“恩智浦”杯智能汽车竞赛为背景,设计了一种基于串级自抗扰控制算法的电磁循迹直立智能车。采用恩智浦MK60DN512ZVLQ10芯片作为核心控制单元,通过采集电磁信号实现路径判断,借助陀螺仪和加速度计采集车身倾角信息,并根据自动控制算法输出PWM信号,最终通过电机实现智能车的转向和动态平衡。

基于模糊自适应串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制

为提高仿生机器鱼位姿的控制精度,针对串级PID控制器中固定的内环比例、积分、微分系数不能较好地适用于仿生机器鱼所面临的复杂水环境,且控制参数整定难度大等问题进行了研究。首先,在串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制的基础上,利用模糊控制实时调整串级PID控制器中内环的控制参数,提出基于模糊自适应串级PID控制器的仿生机器鱼位姿控制算法。然后,在多水下机器人协作控制系统平台下进行对比实验。实验结果表明,与串级PID控制器相比,模糊自适应串级PID控制器减少了仿生机器鱼到达目标位姿的时间,降低了位姿误差,验证了算法的有效性。

基于串级线性自抗扰的四旋翼姿态控制方法

针对四旋翼无人机姿态调整过程中,由于参数不确定性及外界环境干扰,往往给姿态控制带来一定困难。本文研究提出一种基于串级线性自抗扰的四旋翼姿态控制方法。首先建立四旋翼无人机的动力学姿态模型,提出采用串级PID双环路控制架构,将姿态控制任务分解为内外两个环路。采用Levant微分器提取控制参量,以强化跟踪能力。此外,对原线性自抗扰控制器进行优化,旨在更好地消除外界随机扰动对系统的影响。利用MATLAB Simulink环境对提出的控制方法进行模拟,结果表明相比传统方法,该方法能更好地抑制系统受扰动引起的影响,增强系统对期望信号的跟踪能力,从而明显提高了四旋翼无人机姿态调整的精度与稳定性,以及四旋翼无人机姿态控制的精度和鲁棒性。

基于串级PID控制算法的四旋翼无人机控制系统设计

四旋翼无人机相较于传统的固定翼无人机有着更好的机动性、稳定性。它能适应更加复杂的飞行环境,对操控者的操控技术要求比较低,因此近年来四旋翼无人机在各个领域得到了更加广泛的应用。勘察、救援、电力设备巡检等众多领域都可以看到它的身影。然而相较于传统的固定翼飞机,四旋翼无人机的飞行控制系统设计难度大幅度提升。系统本身具有耦合性强、非线性、驱动数量比自由度少等特点,这些系统本身的特点大大提高了四旋翼无人机控制系统的设计难度。基于相应的物理学和力学理论,首先给四旋翼无人机建立了数学模型;然后设计了四旋翼无人机控制系统的硬件电路部分,可以为四旋翼无人机控制算法的实现提供硬件支持;最后基于串级PID控制算法为四旋翼无人机设计了飞控系统。通过仿真飞行实验验证了控制系统具有很强的稳定性和抗干扰能力。

动态矩阵(DMC)-PID串级预测控制策略在新型叶片连续回转马达位置伺服系统中的应用

动态矩阵(DMC)预测控制是一种以优化指标确定控制策略的方法。基于DMC的PID串级预测控制是在单纯PID串级控制的基础上,把经过PID校正的伺服系统定义为广义对象,作为DMC的被控对象,用DMC预测算法在线滚动优化控制参数,在优化过程中利用实测信息不断进行反馈校正。通过仿真分析,与单纯的PID控制相比,在新型叶片式连续回转马达位置伺服系统中采用DMC-PID串级预测的一种控制方法控制能够使整个系统的跟踪性能得到进一步提高。

基于串级PID控制的三轮电磁循迹小车

设计了快速稳定的电磁循迹小车系统,选用超高精度配频配幅电感电容,采用STC32G12K128芯片作为主控芯片,利用串级PID算法实现小车整体控制,内环方向环采用模糊PD算法,外环速度环采用增量式PI算法,内外环参数相互配合,最大限度地提升系统鲁棒性。与传统PID算法相比,串级PID控制具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优势。实验结果表明,该系统可快速稳定运行。

基于简化GPC-PID的串级主汽温控制

以火电厂主汽温系统为被控对象,将PID与前导区对象构成的内环作为串联系统的一个子系统,将主汽温对象的剩余部分作为一个子系统。并对这两个子系统进行串联GPC设计,同时监控控制器输出、导前区温度以及主汽温,以提高系统控制品质。将广义预测衰减序列简化思想应用其中,求取串联系统的GPC简化控制律。仿真结果验证了改进及简化算法的合理性和有效性。

基于Smith预估的模糊/PID串级主汽温控制系统仿真

针对火电厂主汽温控制对象特点,提出一种带Smith预估的模糊/PID复合串级控制系统。该系统的主控制器采用模糊/PID并联控制器,其中常规模糊控制模块中加入了自适应环节,主环中还采用增益自适应Smith预估控制器,以提高系统适应工况变化能力。Matlab仿真结果表明,新的串级控制系统对模型的不确定性和外扰均有较强的适应性和鲁棒性,其控制品质远优于常规的串级控制系统。

基于串级PID四旋翼飞行器控制系统研究

四旋翼飞行器具有不稳定、非线性、强耦合、建模不确定性等特性,同时是一个四输入、六输出的欠驱动系统。针对这样的系统,学者们在飞行器控制算法方面做了许多研究,比如LQR、滑模控制、反演控制等。虽然这些控制算法在姿态控制等方面有比较好的效果,但需要建立准确的数学模型,数据的实时处理对处理器性能要求高,实现起来有一定的困难。针对上述问题,以小型四旋翼飞行器为研究对象,根据牛顿-欧拉方程建立了四旋翼飞行器的运动、动力学模型,设计了一种易于实现的串级PID控制器,分别对飞行器的位置与姿态进行控制,应用MATLAB/Simulink对所设计的控制器进行仿真。结果表明,串级PID控制器能够快速、稳定、准确地对四旋翼飞行器实现姿态和位置的控制,同时具有比较好的鲁棒性。

串级PID控制在微型无人机姿态控制中的应用

微型四旋翼无人机是典型的多变量、非线性、强耦合、欠驱动运动系统,传统PID算法在微型四旋翼姿态控制系统中无法满足高精度的控制要求,因此提出使用串级PID控制算法,并在软件上编程实现,通过飞行测试,验证了串级PID控制算法的有效性,为无人机姿态控制提供了一条新思路。

过热汽温串级PID控制系统建模机理分析与验证

建立过热汽温串级PID控制系统模型,通过频域分析法研究工况变化下对系统极点分布和稳定裕度的影响,定性分析PID控制器对过热汽温调节系统稳定性的影响机理,并提出改善过热汽温串级PID控制系统的调节性能的方法。在MATLAB/SIMULINK环境下搭建仿真模型,通过时域分析方法验证了分析的正确性。

复贴机张力串级PID控制系统

介绍了复贴机卷绕机构恒张力控制的基本原理和数学模型,并提出了串级PID控制策略,运用计算机仿真工具MATLAB及其SIMULINK进行仿真调试。仿真结果表明系统技术性能指标符合要求,控制效果良好。