一种新型的二维PID模糊控制器

通过对常规PID控制器的结构分析,设计出一种新型的二维PID模糊控制器,其结构形式简称为fuzzy PD+fuzzy ID型。根据模糊规则的图解分析,提出fuzzy ID控制器的输入变量(偏差和偏差变化加速率)与输出变量之间的控制结构,并确定两控制器的模糊控制规则的相似性。通过对该PID模糊控制器的结构分析,给出与常规PID控制器系数KP、KI、KD之间的解析关系,表明该PID模糊控制器本质上是一种非线性的PID控制器。仿真结果表明比fuzzy PD和fuzzy PI控制性能优越。

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。

参数自调整PID模糊控制器及在数字随动系统中的应用

结合传统PID的控制原理 ,介绍一种参数自调整的PID模糊控制器。开发了一套能在线调整PID参数的模糊控制方法的软件 ,并分别将它和传统的PID控制器作用到数字随动系统中。对二者的控制结果进行了比较。实验结果表明 ,参数自调整PID模糊控制器使系统稳态性能优良 。

一种PID模糊控制器

在传统的PID控制器基础上,本文提出一种基于PID模糊控制的混合型控制算法,旨在能同时兼顾系统的稳态精度和动态响应速度。仿真结果表明,性能更优。

基于ATS-PID模糊控制器的仿真研究

对ATS-PID模糊控制器的设计做了阐述,并对不同的控制对象分别做了研究,所有结果均与理论完全符合,与设计完全符合,而且经实际仿真,检验了控制器的实用性和优越性。

基于改进麻雀搜索算法模糊PID控制器设计

为了提高无刷直流电机输出转速与转矩的平稳性,提出了一种通过时变惯性权重改进的麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机。通过在Matlab/Simulink中对无刷直流电机进行控制仿真,仿真结果表明,时变惯性权重改进麻雀搜索算法模糊PID控制器控制无刷直流电机,其转速与转矩的平稳性符合要求,并且能够实时响应负载的变化。

模糊PID控制器在电加热系统中的应用

电加热系统具有对温度控制精度要求高、调节时限要求短等特征和要求。针对目前传统控制算法精确度不足的问题,将模糊PID控制器应用到电加热系统中,在MATLAB/SIMULINK软件中搭建仿真环境,与常规PID控制器进行仿真比较。仿真结果证明,模糊PID控制器的超调量、飞升时间、调节时间等时域指标远优于传统的PID控制器,能够实现高性能、高精度的温度控制。

基于变论域模糊PID的金属热处理过程温度控制方法

为高效且安全地提取金属合金内的可用材质并分析其性能,利用变论域模糊PID技术,实现对热处理过程的温度控制。设定在金属规则状态不变的情况下,论域会随着偏差的缩减出现伸缩,即需要增添新的规则。若偏差率能够支持模糊量化取整,控制器的伸缩因子可能会陷入无法取值的情况。此时,通过二元函数分片双一次插值法计算伸缩因子,在临近分档之间填充新规则,确保伸缩因子取值的连续性。然后,在模糊PID控制过程中加入变论域,依靠控制器实现对金属热处理过程温度的控制。根据实验验证情况可知:该方法有效提高了控制效果,在应用该方法后,缩短了温度控制时间,在100s内就可以是加热温度到达拟定值。

爆胎车辆动力学分析及模糊PID控制优化策略研究

车辆通过控制系统提高行驶的稳定性,但在爆胎时容易导致车辆行驶失去稳定性,从而造成车辆发生侧翻现象。为改善车辆动力学控制系统输出效果,建立了车辆轮胎动力学模型。引用模糊比例-积分-微分(PID)控制器,给出了模糊PID控制器输出参数与误差和误差变化率的关系图。提出人群搜索算法,利用人群搜索算法迭代搜索原理对模糊PID控制器参数进行寻优。以车辆2种行驶路况为例,利用Matlab软件对爆胎车辆的稳定性进行仿真,比较和分析爆胎车辆优化控制系统的输出效果。结果显示:采用模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较大。采用人群搜索算法优化模糊PID控制系统,爆胎车辆产生的偏航角、俯仰角加速度和侧倾角加速度较小。爆胎车辆采用人群搜索算法优化后的模糊PID控制器,不仅响应速度快,而且行驶的稳定性较好。

冗余机器人运动轨迹模糊PID控制优化与仿真研究

为了提高冗余机器人控制系统输出精度,设计了优化模糊比例-积分-微分(PID)控制系统,通过仿真验证控制系统的可行性。建立了冗余机器人的运动学模型,应用了模糊PID控制系统。研究改进粒子群算法,通过修改交叉算子和非线性动态惯性权重,提高粒子群算法的全局搜索能力。根据冗余机器人模糊PID控制优化流程,利用改进粒子群算法迭代搜索能力在线调整PID控制参数,使得进一步提高冗余机器人控制系统稳定性。在无干扰和有干扰条件下,利用Matlab软件对冗余机器人输出精度进行仿真实验。结果表明:在无干扰状况下,冗余机器人采用2种控制系统,其输出精度没有明显差别。在有干扰状况下,基于改进粒子群算法优化模糊PID控制系统,冗余机器人抗干扰能力增强,输出精度更高。冗余机器人采用改进粒子群算法优化后的模糊PID控制系统,可以得到更稳定的控制效果。

Smith预估模糊PID控制算法及其在粉末定量称重中的应用

针对上海科源电子科技有限公司研发的定量称重系统(由高精度抖粉装置与万分之一天平组成),在工作中因粉末密度、粉末流动性、颗粒大小、湿度、天平延时等因素造成的非线性和滞后等问题,采用Smith预估模糊PID控制器优化控制方法。首先通过理论分析,得出系统的传递函数,再构建Smith预估的模糊PID控制器,以适应系统的非线性、滞后等特性,最后将此算法代入MATLAB进行仿真并于实际系统中进行1 g定量抖粉实验。Smith预估模糊PID控制算法和传统PID算法的标准差分别为0.0020和0.0042,表明Smith预估模糊PID控制算法在实际环境中稳定性更好,能有效减小系统的称重误差。

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。

基于模糊PID控制的船闸闸门同步控制器设计与仿真

船闸是航道上的通航建筑物,其通过能力制约着航道的运输量,对控制系统进行技术改进是提升船舶过闸效率最行之有效的方法之一。模糊控制是通过建立规则库,并结合大量的实践及专家经验确定隶属度函数而建立的非精确调节模型。将模糊PID控制应用于双侧闸门变速跟随控制,利用开度仪的信号反馈扰动液压系统流量,从而调节闸门开启速度,形成闭环控制,并经仿真及现场功能测试。结果表明,该系统保障了控制系统的稳定性、可靠性、自适应性,闸门同步运行良好,船舶过闸稳定性及效率有明显改善。

一种PID模糊控制器(fuzzy PI+fuzzy ID型)

提出一种二维PID模糊控制器,其结构形式简称为fuzzy PI+fuzzy ID型.根据fuzzy PI和fuzzy ID控制器的图解说明,确定该fuzzy PI和fuzzy ID控制器的模糊控制规则的相似性.理论分析表明,该PID模糊控制器除具有常规PID性能外,还具有非线性等特点.仿真结果表明,与常规PID和fuzzy PI控制相比性能更优.

基于鲸鱼优化算法的风力发电机组变桨模糊控制策略

由于风的变化性、随机性等因素,风电机组的输出功率处于不稳定的状态。当风速超过额定风速时,通过精确地调节桨距角,保证风电机组输出功率的稳定性。针对该问题,基于Matlab/Simulink仿真软件,搭建出风电机组变桨控制模型,设计了基于鲸鱼算法优化的模糊PID控制器。然而,模糊控制参数繁多,仅靠专家经验进行整定比较困难。因此,通过鲸鱼算法对模糊参数进行在线最优整定,很好地解决了风电机组的大滞后和非线性问题。通过对比分析PID控制器和模糊PID控制器的性能,仿真结果表明后者可以使功率快速趋于额定值,提高了系统的动态响应,并且可以精确调整桨距角。此外,模糊PID控制器最大限度减轻了变桨机构的疲劳,增加了风机的寿命。

管内智能封堵器能量回收模糊PID控制系统研究

智能封堵技术是一种十分重要的管道维修手段,但其工作效率与可靠性一直受到能源问题的制约,在没有新型高效能源的情况下,设计一种可能量回收的管内智能封堵器可以有效地解决这一问题。本文提出在电液系统中加入蓄能器形成双动力源的方法,设计一种管内智能封堵器的电液能量回收控制系统,并针对封堵过程中可能出现的振动问题,提出模糊PID控制方法,并用MATLAB-Simscape软件进行仿真。仿真结果表明,模糊PID控制电液能量回收系统可以使系统在安全工作状态下工作,误差小于3%,当蓄能压力为3.8 MPa时,能量回收效率为24.57%。

基于模糊PID控制器的控制方法研究

为解决工程机械多功能试验台二次调节加载系统的控制问题,笔者简介了PID控制和模糊控制的原理及特点,提出了模糊PID控制器的模糊PID自整定控制方法。在模糊PID控制器的设计中,分析了模糊PID控制器的控制原理;确定了模糊语言变量和隶属函数;制定了模糊规则以及模糊推理和解模糊的方法。最后,分别采用PID控制和模糊PID控制对试验台二次调节加载系统进行了仿真。研究表明模糊PID自整定控制具有良好的校正性能,改善了二次调节加载系统的动态响应,提高了控制效果。

模糊自整定PID控制器的设计和仿真

对象特性比较特殊的系统,常规PID控制比较困难,可采用模糊控制。着重介绍了模糊自整定PID控制器的设计,利用MATL ABPID对参数进行仿真,其方法应用于变风量空调系统的控制中,还对模糊自整定PID与常规PID控制二种方法进行了仿真对比。

基于自组织调整因子的模糊PID控制器设计

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器:采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差,以归一化加速度参量在线辨识系统运行的不同阶段,动态调整模糊PID控制器的量化因子和比例因子,以改变模糊PID控制器输入输出变量与模糊子集的映射关系,使论域产生伸缩变化,以调节控制器的微分、积分控制作用。仿真结果表明:该自适应模糊PID控制器具有较大的动态调节范围,其动静态性能、鲁棒性、抗干扰能力均优于PID和常规模糊PID控制器。

共轨燃油压力模糊PID控制器的设计

为了达到共轨燃油压力的动态调节,突破传统PID控制的局限性,提出一种精确控制共轨燃油压力的模糊PID控制器的设计方法.分析系统输出响应曲线,得到参数的自整定要求.由单片机计算结果确定了输入输出语言变量的论域.给出模糊控制器的调节规则和参数的模糊控制表.提出了该控制器的单片机实现方法.经试验验证,该控制器效果良好.