基于PID反馈控制的PWM斩波调压装置研究

为提高调压性能,设计基于PID反馈调节的PWM斩波调压装置,采用5 1单片机产生PWM波控制可控硅的通断,实现数 字斩波调压,并采用互感器及电流真有效值检测芯片,实时检测输出端的电压、电流信号,将信号反馈到处理芯片,通过PID调节程序反馈给PWM斩波调压模块,调节斩波的占空比,以获得精度极高的输出电压.

用PID算法反馈控制直流电机

用凌阳SPMC75F2413A单片机配合编码器对直流电机进行闭环反馈控制,使直流电机带动的钩状扫描针停在规定的位置上.使用PID反馈控制算法进行反馈控制,使用编码器将钩状扫描针的位移转换为电脉冲,通过单片机对采回的电脉冲进行分析处理,与规定值比较,利用差值算出PWM输出信号,控制直流电机正转或反转,即钩状扫描针若高于规定位置直流电机随即反转,若低于规定位置直流电机正转.

采煤机电液比例调高前馈-反馈PID复合控制研究

针对采煤机电液比例调高液压系统在大惯量负载工况下响应速度不够快,控制精度不够高的问题,提出一种前馈-反馈PID自动调高控制方法,并将遗传算法优化后常规PID反馈控制与前馈-反馈PID复合控制进行对比,基于AMESim的仿真结果表明:相比遗传算法优化参数后的常规PID反馈控制,前馈-反馈PID复合控制能够进一步提高系统响应速度,减小轨迹跟踪位移稳态误差,对优化采煤机电液比例调高控制系统具有借鉴意义。

Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈

大规模多进多出(Massive MIMO)系统是5G/6G移动通信技术中提高频谱效率的关键技术,基站需要获得准确的用户信道状态信息进行编码调制以提高频谱利用率。数字PID算法简单、可靠性高,仍然是在工业控制中应用得最为广泛的一种控制方式,Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈设计了Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈模型,将给定的用户F-OFDM解调信号由数字PID控制反馈给Massive MIMO系统基站,在MATLAB中分别仿真实现了位置式PID控制反馈系统和增量式PID控制反馈系统。仿真结果表明,两种Massive MIMO系统信道状态信息数字PID控制反馈系统能够实现基站准确获得用户信道状态信息,位置式PID控制反馈系统优于增量式PID控制反馈系统。

压电微夹钳的位移自感知反馈复合控制

采用自感知方法获取压电微夹钳钳指位移,构成自感知反馈复合控制系统。根据反映钳指位移、表面电荷、夹持力、驱动电压之间关系的压电悬臂梁Smits方程,提出了基于电流积分的钳指位移自感知方法;引入死区算子对传统PI模型进行改进,建立了压电微夹钳钳指位移的迟滞模型;以对偏差的抛物线积分、对输出的先行微分分别代替常规PID控制器中的积分项和微分项,设计出了压电微夹钳的改进PID反馈控制器;将前馈控制器与PID反馈控制器相结合,并采用自感知反馈方式,设计出了压电微夹钳的闭环控制系统。实验结果表明：在自感知反馈复合控制作用下,压电微夹钳对5μm阶跃参考位移的响应时间为0.24 s,若不考虑噪声影响,稳态误差几乎为零;在最大位移为14.7μm的变幅值三角波参考位移以及最大位移为14.1μm的任意波形参考位移作用下,压电微夹钳的自感知反馈复合控制亦可取得良好的控制效果,其稳态误差中线在-0.02-0.04μm之间变化。自感知反馈控制的实验结果与传感器反馈控制基本相同,从而表明压电微夹钳的自感知反馈控制是有效的。

新能源互联电力系统双积分反馈PID负荷频率控制

针对光伏新能源电力系统的调频困难问题,提出一种基于改进天牛须搜索算法的粒子群优化算法,实现对光、火、储两区域互联电力系统的负荷频率控制。首先,将储能电池引入混合电力系统中,建立光伏、火电及储能电池的两区域互联电力系统的负荷频率控制模型,并设计出含滤波系数的双积分反馈PID控制器;然后,引入方向改变因子改进天牛须搜索算法,提出一种基于改进天牛须搜索算法的粒子群优化算法,用于优化含滤波系数的双积分反馈PID控制器参数。最后,通过数值仿真,仿真结果表明,本文所提的控制策略在对于频率偏差、区域控制偏差和联络线功率偏差等方面的控制效果、抗扰动能力,优于粒子群优化算法、天牛须搜索算法和含滤波系数的双积分PID控制器。

一种基于标准化QoS公平的反馈控制实时调度算法

任务间的QoS公平性是多QoS级别的可调节动态实时调度系统中的一个重要问题.本文引入了标准化QoS公平的概念,在公平性中加入了任务的重要性因素,并构造了具有PID反馈控制环节的实时调度算法NF-QoS来达到标准化QoS公平.利用NF-QoS对系统截止期错失率进行实时采样,定期反馈给PID控制器,根据PID控制器计算的结果对各任务QoS级别进行调整,以保证各任务公平地得到处理器资源.实验结果表明,NF-QoS不仅合理地协调了系统利用率和截止期错失率,并且有效地提高了系统的QoS公平性.

基于力信号反馈控制的电化学放电线切割加工实验研究

电化学放电加工(ECDM)作为一种新型特种加工方法,在加工非导电硬脆材料方面具有高柔性、低成本等诸多优势。针对电化学放电线切割(w ECDM)加工方法,在基于润湿效应的供液方式下,搭建了基于力信号反馈控制进给的闭环加工实验平台,通过观察分析,将加工过程分为三个不同的阶段,并提出了"进给-静止-回退"和运用PID算法的两种控制策略,分别在这两种控制策略下,采集分析了进给轴速度信号与力信号,并对石英玻璃进行了加工实验,对比开环控制与两种闭环控制的加工结果,发现运用PID算法的控制策略可以有效的提高进给轴速度的稳定性,提高加工效率,并利于改善加工表面质量。

基于PID控制的SOC估算方法研究

常用安时积分法在对电动车载锂电池荷电状态(state-of-charge,SOC)估算过程中存在初始、累积误差问题,而卡尔曼等闭环智能算法,因算法复杂度问题在实际电池管理系统(Battery Management System, BMS)中较难执行且系统响应速度相对较慢。针对上述问题,利用PID闭环反馈对被控量进行校正的原理,在锂电池动态Thevenin模型的基础上实现对锂电池容量进行补偿的同时,通过端电压误差调节器生成SOC的补偿量,实现对安时积分SOC估计结果的修正和补偿。仿真和实验结果表明,基于闭环补偿原理的SOC估算方法具有较高的估算精度和较好的实时性。

具有网络攻击和输出耦合的复杂网络输出反馈PID同步控制

文章研究了具有网络攻击和输出耦合的复杂网络同步控制问题.在控制器到执行器之间发生欺骗攻击和拒绝服务攻击的情况下,设计了输出反馈PID控制器.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,获得了同时满足同步误差系统均方渐近稳定和严格(Q,S,R)-γ-耗散性的充分条件.最后通过仿真验证了理论结果的可行性和有效性.

一种新型二次泵房补加氯控制系统

二次供水设施现已广泛运用于城市的高层用水,但二次供水设施因其所处位置及相关工作原理会带来水质二次污染问题。针对二次供水导致的管网末梢余氯损耗严重、水箱管线二次污染等问题,基于单片机设计一种安装于小区二次供水泵房内的补加氯控制系统。以流量比例控制和PID反馈控制作为主要控制方法,针对部分小区居住人口较少用水量较小导致二次泵房水箱内水滞留时间过长问题,提出一种新型余氯补偿装置。实验结果表明,设计的新型二次泵房补加氯控制系统对保障二次泵房出水余氯值合格具有良好的效果,具有较强的推广应用价值。

脉冲高压电源的控制与分析

为解决环流器二号(HL-2A)装置的脉冲高压电源输出在投入负载速调管时存在的电压跌落和前级电源在其它负荷发生变化时其输出电压也会变化的问题,利用MATLAB数字仿真试验后对该电源系统采用了PID反馈控制与前馈补偿策略。仿真与实际应用结果均表明,该控制策略能很好地满足该电源电压稳定性的要求。

压电微动平台的定位控制

为使压电微动平台定位速度快、定位精度高,采用复合控制方法来对其进行定位控制。基于保证模型精度并使精度在整个阈值区间变化尽量均匀的要求,来使阈值最优化,进而建立了压电微动平台的迟滞模型。基于所建平台迟滞模型,设计了其前馈控制器;为抑制平台的超调,在常规数字增量式PID中引入滤波器设计了其反馈控制器;将前馈控制与PID反馈控制相结合,设计了平台的复合控制器。实验结果表明:所建平台迟滞模型仅有7个算子,且均为有效算子,在16.3μm的最大实测位移下,模型最大误差为0.208μm;在复合控制作用下,平台达到5μm目标值的响应时间为0.173 s,虽慢于前馈控制,但明显快于PID反馈控制;在最大位移为17.155μm的参考输入作用下,若不考虑传感器噪声,平台的定位误差几乎为零。

压电式微定位工作台及其控制系统

为了提高机床的定位精度,研究、设计了一种以柔性铰链为导向元件、压电陶瓷为驱动器的微定位工作台。微定位工作台在滚珠丝杠副驱动的基础上,对工作台进行了二次精定位。给出了工作台的设计简图,并对其动力学模型进行了分析,结合检测装置和微机控制系统,设计了基于前馈控制同数字PID反馈控制相结合的复合控制的微定位控制系统。实测表明,微定位工作台定位分辨率可达到0.01μm,可满足精密、超精密加工的需要。

一阶滞后对象的温度控制

本文主要介绍了利用μXL中小型集散控制系统,对未知参数的一阶惯性滞后对象,实现温度控制,并得到理想的温度控制曲线.

8701型pH仪的控制特色

8701型PH仪有6种控制算法,控制方式的选择和组态灵活方便,并针对PH过程酸碱反应严重的非线性,对PH值进行特征化处理,获得良好的控制品质。针对PH控制中酸碱腐蚀性严重,常用添加剂石灰乳易堵塞管路和阀门等问题,提供多种形式的控制输出量,例如脉宽输出驱动电磁阀或电流输出驱动专门设计的石灰乳分配器。

基于参数优化的连铸结晶器振动位移系统复合控制研究

本文以伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移控制系统为研究对象,针对系统工艺控制中要求伺服电机转速单方向、变角速度转动,同时考虑系统控制器参数的选取大多依靠经验等问题,提出了一种基于前馈控制与参数优化的PID反馈控制相结合的复合跟踪控制策略。首先,根据伺服电机驱动的连铸结晶器振动位移系统特性,建立了伺服电机输出转速与振动位移之间的近似数学模型。其次,针对伺服电机单方向转动工艺约束条件,确定结晶器振动位移系统以转速补偿作为前馈控制器,保证系统控制器输出大于零.再次,针对振动位移系统控制器参数大多依靠经验选取的问题,提出采用一种改进的飞蛾火焰优化算法优化PID控制器参数的策略,以实现结晶器振动位移高精度跟踪控制。最后,通过仿真与实验验证所提方法的有效性,实验结果表明:优化后的振动位移调整时间缩短了0.3 s,振动位移跟踪相对误差减小了1.8%。

空间柔性臂的解耦动力学模型及其控制

提出了一种空间柔性结构通过关节电机同时实现轨迹控制和振动抑制的方法。针对单连杆空间柔性臂,采用非约束模态法建立了刚柔解耦动力学模型;提出了基于应变反馈的PID控制策略,并设计了PID/应变反馈复合控制器,同时实现对柔性臂末端运动轨迹的定位控制和弹性振动抑制控制;仿真结果验证了该控制策略的可行性。

考虑悬浮控制的电磁铁电流仿真分析

基于空簧中置式中低速磁浮车辆,在UM中建立了其三悬浮架动力学模型,分析了车辆在不同速度下的车辆动力学表现,结果表明车辆的动力学性能可以满足磁浮车辆在较高速度下运行,但电磁铁电流响应的增大会给悬浮控制器及悬浮电磁铁的设计造成较大负担。因此在Matlab/Simulink中建立了PID反馈控制、PI+P混合控制、PID反馈+模糊控制三种不同的悬浮控制算法,仿真分析磁浮车辆在不同悬浮控制方式下对轨道激励的响应,以优化电磁铁电流的响应。通过仿真分析可得:同样的车辆运行速度及车辆结构,在维持悬浮稳定的基础上,不同的悬浮控制算法具有不同的电磁铁电流响应。PID反馈+模糊控制能有效降低电流的波动,减小电流均方根值;PI+P混合控制则能够有效降低突变干扰对电流的影响,减小电流的波动幅度。

精馏塔液位控制系统稳定性分析

本文介绍了基于立式热虹吸再沸器和釜式再沸器精馏塔的液位控制系统。通过理论测算和生产经验指导生产,并取得良好的使用效果。