基于模糊PID的考虑风速变化的虚拟惯性控制策略

为充分利用风电功率支撑能力,有效缓解机组调频压力,提升电网频率稳定性,提出基于模糊PID的考虑风速变化的虚拟惯性控制策略。构建风机的数学模型,依据该模型分析风机各个组成部分的运行特性,并构建风速模型。在考虑风速影响下,分析风速变化对于风机虚拟惯性控制的影响,设计模糊PID控制器,自适应动态调整虚拟惯性系数,实现频率控制;为避免虚拟惯性的控制结果发生超调控制,采用粒子群算法优化PID控制器的控制参数,设计粒子群优化的模糊PID控制器,完成虚拟惯性控制,保证电网频率稳定。测试结果显示:考虑风速变化完成虚拟惯性系数调整具有较好的合理性,能够实现该系数随着风速的动态变化进行自适应调整;在故障扰动和负荷突变两种工况下,电网频率的控制结果较好,稳定性较高,满足控制需求。

基于虚拟仪器的智能PID算法对化学反应过程温度的控制研究

叙述基于虚拟仪器技术的智能PID控制算法对化学反应器温度的控制,通过在简单PID算法中引入动态增益因子、温度速率变化因子、预测因子及温度校正因子改善了传统PID控制的动态特性和鲁棒性。另外,对系统初始温升状态的处理可明显抑制控制过程中温度过冲的现象。

3-RRR平面并联机构模糊PID控制虚拟仪器设计

平面3-RRR机构的运动精度问题严重制约着它在工程领域的应用.为有效提高该机构运动精度,基于模糊PID控制算法建立3-RRR平面并联机构运动误差实时控制系统,搭建机构运动误差控制实验平台,研制模糊PID控制系统的LabVIEW虚拟仪器软件以开展机构运动误差实时控制实验研究.结果表明:该系统可以实时控制机构运动误差,提高机构运动精度,且算法较为简单;开发的测控虚拟仪器软件具有界面友好、操作简单、灵活性强、功能易于扩展、智能化程度高等优点.

基于虚拟仪器的同步伺服系统PID模糊控制器设计

双电机直流同步伺服系统是颤振激励系统的驱动单元,控制器作为伺服系统的核心,对整个系统性能的优劣起着非常重要的作用。结合LabVIEW强大的数据采集功能及其PID和Fuzzy logic两个工具箱,基于模糊逻辑推理、分段线性化、同步控制算法开发出一个模糊PID控制器,较好地实现了同步伺服系统的速度跟随、速度同步、位置同步、差动同步功能。

基于虚拟仪器的炉温PID控制系统的实现

采用NI公司的LabVIEW 7.1软件和6024E数据采集卡为开发工具,对干燥箱进行了炉温测控实验平台的设计与实现,硬件上还采用了可控硅调节器和双向可控硅电路控制电炉丝电流量进而控制温度的方法,软件上使用了NI公司的PID控制算法软件包并在此基础上进行了控制系统的前面板及程序框图的设计,并在实验室搭建了硬件实验平台,软件运行无误并与硬件联调后,结果显示系统运行可靠稳定,可较好地实现炉温的准确控制,实际投运后用工程试凑法整定出了理想的PID参数,长时间运行结果良好,实验证明该系统控制准确,精度较高,有很高的实用价值和广阔的应用前景.

基于虚拟仪器的分布式直流电机PID控制系统设计

为了摆脱传统测试仪器性价比低、设备更新复杂、不利于功能转换与补充等缺点,更简单有效地实现对设备的集中监控和分布式控制以及对直流电机的控制更加简便、提高调节精度,设计了一种以虚拟仪器为平台的分布式直流电机控制系统.主要利用实验室虚拟仪器工程工作台(LabVIEW)编程,简单高效地实现了分布式控制,对直流电机实现启动、停止、正转和反转等控制并通过脉冲宽度调制(PWM)结合比例积分微分(PID)算法对直流电机转速进行调节.实验结果表明,以虚拟仪器为平台的分布式控制系统对直流电机实现控制的方法简单有效,PID算法结合虚拟仪器平台实现对直流电机转速的调节不仅操作简便,而且简单易懂,调节方便,显示结果清晰.

基于虚拟仪器的PID控制器的设计

本文介绍一种利用LabVIEW8.6软件设计的PID控制器,该控制器适用于过程控制系统的诸多领域,减少了临界比例度等方法进行调整各个参数的繁琐过程,为各领域的过程控制系统提供了方便,节省了时间,大大的提高了生产效率。

基于虚拟仪器的沙疗床控制系统设计

传统沙疗床存在加热不均匀、局部过热的情况。为了提升沙疗床均匀传热自动化的水平,文中根据硬软件模块化设计的思想,提出一种基于单片机STM32与虚拟仪器软件LabVIEW相结合的控制系统。该系统核心部分由步进电机驱动器、步进电机、硅橡胶加热板以及铂电阻传感器组成。对沙疗控制系统的主控芯片模块、电源模块、电机控制模块、温度采集模块和加热模块的硬件电路结构设计进行详细介绍;并在此基础上,采用生产者-消费者模式设计与之匹配的上位机LabVIEW软件系统和可操作的用户界面。设计的上位机软件应用并行循环和队列技术,可以提高采集和解析效率,实现对电机的参数控制和温度的数据采集与显示。所提控制系统具有较高的模块化、自动化,能够快速地将温度数据采集并保存,在智能化方面,沙疗设备控制效果较好。

基于虚拟仪器平台的PID控制系统的设计

以美国国家仪器公司的图形化编程语言LabVIEW为开发平台 ,结合PID控制工具包 ,介绍了炉温控制系统的整个设计过程。阐述了炉温控制系统的硬件结构组成 ,其中包括PCI 12 0 0数据采集卡、PID控制器的设计方法。给出了炉温控制系统的软件设计 ,主要包括数据采集模块、PID控制输出模块的设计以及炉温控制系统PID参数的整定方法。实践证明 ,本温度控制系统具有稳定温度时间短 ,稳定精度高等特点 ,有较高的实用价值 。

基于虚拟仪器技术在PID控制系统中的应用

本文是以NI公司生产的M系列数据采集卡PCI-6221为硬件,以LabVIEW7.1软件为开发平台,设计出具有实时温度信号控制的系统。系统调试结果表明,该系统具有界面友好,测量控制精度高、工作安全可靠、易于操作等特点,作为当前最流行的虚拟仪器软件开发工具——图形化编程语言LabVIEW7.1,必将在今后的工程应用和工业实验中有相当高的实用价值和广阔的应用前景。

基于虚拟仪器的PID控制器的设计

利用虚拟仪器LabVIEW开发平台,设计了一个程序,可以对3阶以内的线性被控对象快速的确定PID控制器的各个参数,完成PID控制器的设计。同时,可以给出控制系统开环或者闭环的阶跃响应。

基于虚拟仪器的模糊PID控制算法的双容液位控制系统实现

研究了一种可实现模糊PID控制的双容液位控制系统,此系统利用XLPC-III过程控制实验装置和虚拟仪器实现了PID控制器参数的在线自整定和直观实验效果,同时又增强系统的抗扰能力,从而改变了传统双溶液位控制中的非线性、参数时变、工控机作为下位机特点,降低了传统双容液位控制系统开发难度、缩减了系统开发时间.实验对液位从70mm上升到125mm稳定范围进行分析,结果表明,此系统具有良好的动态品质.

采摘机器人机械手避障方法研究——基于遗传优化和模糊PID控制器

为了提高采摘机器人机械手移动的自动化程度,使其在移动过程中有效避开障碍物,将基于PID控制器的避障系统引入到了机械手的设计上,并采用遗传算法和模糊算法对控制器进行了优化,提高了机械手移动的准确性和平稳性。模拟采摘机器人机械手的作业环境,对机械手的避障功能进行了测试,结果表明:机械手可以成功躲避障碍物,且采用遗传和模糊算法优化的机械手具有更高的移动平稳性,对于提高果实采摘效率和质量具有重要的作用。

基于虚拟仪器的直流电机模糊PID控制实验研究

应用ELVISⅡ虚拟仪器实验平台对直流电机模块进行模糊PID速度控制实验设计。首先分析了电机的控制原理,在LabVIEW环境中设计了PID控制器及切换式模糊PID控制器,并对实验数据进行对比分析,与PID控制相比,模糊PID控制响应速度快、稳态精度高。最后进行了电机模块控制实验设计。实验教学结果表明:基于虚拟仪器设计的模糊PID速度控制实验可以激发学生学习控制系统设计的兴趣,调动学生的主动性,进一步提高实验教学质量。

基于PID的ROV运动控制仿真

针对观察型水下机器人在水下运动时易受暗流、波浪影响,造成操控困难、系统稳定性差等问题,建立遥控水下机器人(Remotely Operated Vehicle,ROV)不同运动的控制模型,考虑电机和导管螺旋桨推进器的传递函数对ROV控制系统的影响,确定定艏向和定深控制系统的闭环传递函数,结合模糊控制和比例积分微分(Proportional Integral Differential,PID)控制法,得到模糊PID控制器,基于MATLAB/Simulink环境进行ROV定深度运动仿真和ROV水平面艏向定偏角运动仿真。结果表明,与传统PID控制相比,模糊PID控制具有更优的ROV定艏向和定深度控制效果,不会发生超调现象,在抗干扰能力和响应速度方面具有明显的优势,可有效地实现ROV定艏向和定深度运动控制。

基于遗传算法的汽车主动悬架变论域模糊PID控制

针对1/4车主动悬架系统,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)的变论域模糊比例-积分-微分(proportional-integral-differential,PID)控制方法.在建立主动悬架系统模型的基础上,引入变论域思想设计模糊PID控制器.为进一步改善控制器减振效果,采用GA来优化变论域中伸缩因子描述函数的参数.结果表明:相比PID、模糊PID与未优化的变论域模糊PID等控制方法,基于GA的变论域模糊PID控制方法在降低车身垂向加速度、改善乘坐舒适性方面具有优越性;所提控制方法对簧载质量和车辆行驶速度不确定性具备较强的鲁棒性.

基于虚拟仪器的柴油机模糊-PID调速控制研究

采用NI PCI6221多功能数据采集卡建立了基于虚拟仪器的柴油机速度控制系统,设计了增量式模糊-PID控制器。针对模糊-PID切换控制中出现的系统响应动态特性和稳定性不佳的问题,对切换控制器进行了优化;采用偏差及偏差变化率作为切换依据及双阈值判断方法,有效改善了系统动态特性,提高了控制器切换稳定性。试验结果表明:优化后的柴油机模糊-PID调速控制系统在动态特性、稳定性上都取得了更好的控制效果。

“自动控制原理”课程思政教学探讨——以PID控制教学为例

随着信息技术的飞速发展及在各行各业的深入渗透,高校教学过程中越来越多的专业开设了控制类课程。“自动控制原理”是自动化类专业的核心基础课程,也是武汉大学全校公共专业基础平台课,受众面十分广泛。通过主要阐述经典控制理论PID控制器中体现的系统思想,通过剖析PID控制的物理内涵,润物无声地融入思政元素,将控制理论内在的技术哲学自然融入专业课程教学,在传授知识的同时进行价值引领,切实提升立德树人成效。

基于单片机和PID算法的温度智能控制系统设计

为提高温度控制的智能化水平,设计一种智能温度控制系统。该系统以STC89C52单片机为控制器,采用PID算法控制温度,具有语音播报和手机远程控制等功能。采用DS18B20温度传感器采集环境温度;设计LCD12864显示电路实时显示当前温度、温度上下限以及温度状态;设计WT588D语音提醒电路,当测量温度小于下限或大于上限时发出语音提醒;设计按键电路实现温度上下限值的设定;设计蓝牙通信电路,与手机APP通信,实现远程控制;采用PID算法输出控制量,控制固态继电器驱动加热或降温装置,实现温度控制。其次,对温度控制系统的硬件和软件进行设计,并制作实物进行运行测试。实验结果表明,所设计的温度控制系统能够很好地实现温度控制,从而达到预期效果,且操作方便、成本低,具有较强的应用价值。

基于粒子群优化模糊PID控制的水厂加氯系统

水厂加氯过程具有非线性、大时滞等特点,采用传统的PID控制方式难以实现消毒剂精准投加。因此,以某采用次氯酸钠消毒系统的水厂为例,首先通过分析该水厂加氯系统工作原理,结合工程经验和运行数据确定了加氯过程的近似数学模型。然后综合使用粒子群优化算法、模糊控制算法和PID控制算法,设计了一种粒子群优化模糊PID控制器,并利用MATLAB软件搭建了粒子群优化模糊PID控制系统和传统PID控制系统的模型进行仿真验证,结果表明:相较于传统PID控制系统,粒子群优化模糊PID控制系统的超调量减少了89.36%,调节时间减少了46.63%,其抗干扰能力也更强,系统整体控制效果有了较大提升。最后使用基于粒子群优化的模糊PID控制法对水厂加氯控制系统进行改造,试运行后发现,新系统控制效果良好,出厂水游离氯值能够稳定在设定值附近。