基于数字PID增量式算法带彩色液晶模块的脊柱牵引器的研制

该脊柱牵引器从治疗脊柱疾病的保守治疗技术应用发展考虑，将数字PID增量式算法和人工智能中的“模糊控制理论”用于人体脊柱牵引力的实时闭环控制过程中，并使用彩色液晶模块显示曲线图形和牵引力数值，使脊柱牵引疗效更好，使用更直观和方便。该脊柱牵引器组成的牵引床或牵引椅产品，其牵引力控制设定在5-80kg，它的“动”、“静”态和整机测试指标均小于±2kg，整机符合临床实际需要。

基于增量式PID算法的香精施加系统设计

为解决加热不燃烧烟草制品生产过程中香精施加量无法根据薄片质量变化进行实时调控的问题,设计了一种基于增量式PID算法的香精施加系统。该系统由称重单元、螺杆泵、喷嘴、流量传感器等组成,通过称重单元实时获取薄片质量数据,根据理论计算模型确定香精施加量,基于增量式PID算法驱动螺杆泵定量输出香精至喷嘴中,利用流量传感器对香精施加量实时反馈,实现香精精准施加。验证结果表明,当薄片质量发生变化时,香精施加量可快速调整,最大超调量为1%,最长调整时间为1.8 s,系统具有较好的跟踪性能;施加量检测值与理论值的偏移率为0.23%~0.52%,施加量组内波动为3.11%~4.17%,系统可实现香精的准确、均匀、稳定施加。

基于增量式PID算法的移动机器人定位系统设计

为了提高应用于智能制造领域的四轮全向移动机器人定位精度,本文基于增量式PID算法,采用STM32、激光测距模块和陀螺仪构建全向移动机器人定位系统,并搭建机器人移动定位测试实验环境。测试表明所设计的定位系统具有良好的定位精度和运行稳定性,能够满足智能制造领域移动机器人部分应用场合的定位要求。

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。

基于增量式PID算法的直流电机调速系统

设计了一种基于增量式PID算法的直流电机调速系统,主要由单片机最小系统、液晶显示、矩阵键盘和直流电机驱动电路等组成。系统以单片机AT89S52为控制核心,由定时器模拟产生PWM(脉冲宽度调制)来实现对直流电机的速度调节。目标转速值由矩阵键盘输入后,通过AT89S52内部的增量式PID算法来调节PWM的占空比,实现对电机速度的调节,最终达到目标转速值并保持不变。同时液晶显示屏能够实时显示当前实际转速值、目标转速值以及速度随时间变化的曲线。实际测试表明系统能实现直流电机的加速、减速功能,且在20 s内自动达到设定的目标转速值,多数测量误差保持在±1以内,能达到工业控制领域要求。

流量控制系统中基于增量式PID算法的工控组态软件设计

针对FESTO过程控制系统流量站中的流量控制问题,提出了一种利用工控组态软件和ActiveX特性扩充组态软件控制功能实现增量式PID控制的新方法。重点描述了控制策略、现场信号和组态软件之间的有机结合,为在工业控制领域中使用组态软件来完成复杂的控制算法开辟了新的途径。系统具有形象直观、实时性好、编程简单等特点,满足了工业控制的要求。

基于增量式PID算法的气体流量控制方法

气体流量控制回路因其动态特性复杂、响应速度受限等现象给控制器的设计带来了挑战。文中在分析鱼雷气体燃料动力系统动态流量控制特性的基础上,使用增量式比例-积分-微分(PID)算法来实现气体流量的动态控制,给出了控制系统动态特性的数学描述。在气体流量自适应控制器的设计阶段,首先在Ziegler-Nichol初始化基础上,试凑出一组具有良好控制效果的PID参数,并通过阶跃试验确认了该控制器的性能。仿真试验证明了该控制器在动态环境下的自适应能力。

基于增量式PID算法的高精度温控系统的设计

温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,在温控系统中发挥着重要的作用。而高精度的温控系统在测控仪器开发以及工业深加工过程中占有相当重要的地位,因此设计开发高精度的温控系统具有很强的应用价值和现实意义。本文在温控系统硬件设计的基础上,通过增量式PID算法,设计完成了一套控温范围在±0.1℃的高精度温控系统,相比现有同类温控系统,精度提高近10倍。

水轮机调速器改进型控制结构结合增量式PID算法的功率调节及一次调频的实现

针对现有调速器功率调节的参数通用性低,难以满足不同工况下功率调节和一次调频要求的问题,本文提出了一种改进型功率调节控制结构,幵在此基础上采用功率偏差增量式PID算法,建立了新的水轮机调速器功率调节模型。电站投运结果表明该方法参数调整方便,通用性强,能够较好的满足水力发电厂关于功率调节及功率模式下一次调频的要求。

基于增量式PID算法的温室温湿度控制系统设计

针对人为控制准确度低、操作复杂、代价高等问题,设计一种基于增量式PID控制算法的温室大棚温湿度控制系统。系统以单片机AT89S52为控制核心,采用DTH11温湿度传感器采集温室内作物生长环境温湿度物理参数。通过外部键盘输入适合作物生长的温湿度目标值,单片机内部的增量式PID算法确定固态继电器状态,驱动温室内温湿度调节电路,最终达到适宜的目标值。实验结果表明该系统能实现智能温湿度自动控制,控制精度温湿度分别保持在±0.5℃和±1.5%之内,并在10min内达到目标温湿度值。该系统满足现代农业生产控制领域高精度、快速和人性化的需求。

基于FPGA直流电机控制的改进增量式PID算法

为实现对无刷直流电机转速的精确控制,文章在传统增量式PID算法的基础上引入积分分离算法和带死区算法,并对其比例系数的选取进行优化,提出一种基于传统增量式PID的改进算法.课题组结合FPGA良好的并行处理的性能,通过自顶向下的设计方法完成了PID控制器的VHDL分层设计,并在Modelsim平台上完成VHDL硬件编程设计与仿真.仿真对比结果表明:设计的控制系统能在0.2 s内达到预期的转速值,并且超调量的值不超过设定值的5.1%,控制效果明显优于传统增量式PID控制,表明该控制系统具有较高的控制精度和较好的稳定性.

基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统研究

为了避免巡检机器人巡检过程中发生安全隐患和故障,运行轨迹误差较大,提出了基于增量式PID算法的变电站设备巡检机器人控制系统。运用RS485与TCP/IP转换器保证主程序与机器人之间的联络,以高清摄像头、温湿度传感器采集变电站图像与温湿度。控制微处理器内PWM信号,将脉冲数传输给控制模块,得到实际与预期速度,输入到增量式PID模型,应用遥控和机器人自身程序相结合,根据传回的变电站图像令机器人运行时可自主控制,实现精准的巡检任务。通过仿真实验,证明所提系统能够使机器人在巡检过程中平稳运行,运动轨迹误差小,控制效果佳。

基于增量式PID算法的直流电机调速系统设计

直流电机以其优良的调速性能等优势成为众多工业电气设备的驱动设备。本文应用增量式PID控制作为核心算法,应用STM32MCU输出PWM控制信号驱动控制TB6612FNG直流电机驱动器。控制调节直流电机的速度,从而提高电机控制系统的速度控制精度。

试验机的增量式PID控制系统研制

本文介绍了利用增量式PID控制算法 ,采用MCS5 1 ② 单片机对试验机进行控制 ,使试验机达到恒加载速率。

基于OPC和增量式PID控制的地毯簇绒机优化设计

介绍OPC技术和步进电动机速度控制在地毯簇绒机优化设计中的应用,实现基于OPC技术和步进电动机的地毯簇绒机绒圈织造性能优化。采用OPC技术传递地毯簇绒机绒圈高控制信息,以步进电动机驱动控制为核心,运用增量式PID控制方式控制步进电动机的速度,进而控制提花轮送纱量的准确性,以此提高簇绒机簇绒成圈稳定性和绒圈圈高精度。仿真结果表明,地毯簇绒机中步进电动机增量式PID速度控制算法的运用在整个簇绒地毯机提花系统中有明显优化作用,具有实际意义。

基于增量式PID控制的空气热源泵供水机温度控制系统设计

针对人群聚集地对稳定热水的需求,市面上出现了各式各样的水加热器,大多采用电加热以及化石能源加热,但由于结构的单一以及温控不到位造成了能源的浪费和出水温度不稳定等问题。为了提高能源的利用率和稳定的出水温度,论文设计出一种热源泵供水机[1],应用增量式PID算法控制的温度控制系统。该系统以STM32F103[2]作为整套温度控制系统的主控芯片,以DS18B20用作系统温度参数的采集,并在相应的信号采集单元与运算单元之间配置一枚Max485芯片来保证两个单元之间的高效数据交换,综合所有数据参数经由增量式PID算法来进行计算调节,通过对阀门电机的调节来控制阀门的开启大小与开关来实现对进水流量的控制和冷热水的配比控制,以此来获得稳定热水的输出。

工程车辆半主动悬架系统的增量式PID控制

以工程车辆半主动悬架为研究对象,建立半主动悬架系统模型。为提高车辆行驶平顺性和操作稳定性,基于比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)和增量式算法原理提出了用于工程车辆半主动悬架的增量式PID控制方法。以车身垂向加速度作为系统控制目标,对不同路面等级和行驶速度下的工程车辆半主动悬架系统进行了时域和频域仿真分析。结果表明:与PID控制悬架系统相比,运用增量式PID控制悬架系统的车身垂向加速度均方根值降低了82.4%;在低频范围内,增量式PID功率谱密度降低了61.1%,悬架性能得以提升,改善了车辆行驶平顺性和操作稳定性。

增量式PID在鄱阳湖水工模型中的应用

鄱阳湖湖区水工模型,主要模拟鄱阳湖湖区、五河尾闾、湖口及部分长江河段(武穴到彭泽段),为实现鄱阳湖湖区水工模型试验要求,针对尾门模型水位控制特点,系统采用了增量式PID控制算法,有效地实现了水位的自动控制,在实际应用中取得了满意的效果。

基于PID算法和STM32的分拣搬运机器人的设计

为了提高物体分拣搬运的速度和效率,设计一种控制移动轨道在承载架上自由滑动的机械结构和基于此结构的搬运方式。此搬运方式的机器人控制系统以STM32为核心,红外传感器判断物体的存在,颜色传感器识别物体颜色,L298N分别驱动X轴和Y轴两个减速电机作为驱动装置,舵机和机械手为抓取搬运机构。系统应用增量式PID算法分别控制X轴和Y轴的减速电机同步运行。应用规划式全覆盖折返形算法对物体区域进行搜索。实验证明,可以实现全区域搜索进行颜色识别和物体抓取搬运的功能。