基于改进PID算法的柔性机械臂路径规划技术研究

柔性机械臂的质量比较小,使其在能耗、工作效率方面均具有较好的表现,当前已经广泛应用于机械加工、航空航天及农业生产领域。但柔性机械臂由于结构呈现细长的特点,加之质量比较小,在运行时易出现振动,若机械臂抓取的物件比较重,则更加容易对其运行路径产生影响,因此,若要对柔性机械臂路径进行合理规划,必须采取科学的算法对柔性机械臂运行时产生的振动进行控制,同时还要保证柔性机械臂运行稳定,从而使柔性机械臂能够按照规划的路径运行。

基于模糊自整定PID算法的退火炉温度调节技术

由于未考虑到退火炉温度偏差值的影响,导致超调量较高,调节效果欠佳。为此,提出基于改进模糊自整定PID算法的真空退火炉温度动态调节技术。依据真空退火炉的工作机理,分析退火炉在工作中的温度变化曲线,采用双曲正切函数求取温度调节过程中的温度偏差值,从而对其动态温度进行设定,采用改进模糊自整定PID算法构造温度模糊控制器,通过对设计的温度模糊控制器内部控制参数进行优化,从而对控制器结构进行更新,并将退火炉的相关参数作为输入量,目标温度作为输出量,由此实现对退火炉温度的动态调节。实例应用结果显示,所提方法可以有效实现对真空退火炉温度的动态调节,且超调量较低,调节效果较好。

基于改进模糊PID算法的AGV控制系统抗干扰优化

以使用传感器和控制算法进行自动导航和运输的自动引导车为例,探讨基于改进模糊PID(Proportion Integration Differentiation)算法的AGV自动导引运输控制系统抗干扰优化的方法。自动引导车在运行过程中,AGV系统可能会受到各种干扰,如外界环境变化、传感器误差等。为了提高AGV系统的抗干扰性能,本研究提出了一种改进的模糊PID控制算法。该算法结合了模糊控制的自适应性和PID控制的精确性。实验结果表明,基于改进模糊PID算法的AGV控制系统在抗干扰能力方面取得了显著的优化。与传统的PID控制算法及模糊PID算法相比,该方法能够更好地抵抗环境变化和传感器误差带来的干扰,从而提高了AGV系统的导航精度和稳定性。

基于改进PID算法横列式双旋翼无人机系统

横列式双旋翼无人机相较于传统固定旋翼无人机具有更强的机动性与续航能力,但是传感器测量误差会影响其控制精度。针对这一问题,在理论模型方面完成了动力学模型的推导并整定了相关物理参数;在控制算法方面自主开发三轴加速度计误差补偿算法,并创新性将该算法与传统PID控制算法结合形成改进串级双闭环PID算法,可以实现对三轴加速度计测量值累积误差的抑制,同时利用Simulink进行了30次系统控制仿真,仿真结果表明:改进PID算法理论上针对y轴位移、滚转角、俯仰角与偏航角可分别降低约78%、26%、19%与44%系统超调量;在实验测控方面搭建了试验样机+测控地面站系统,最终完成10组空中悬停对比实验。实验结果表明:改进PID算法试验样机悬停高度、滚转角、俯仰角与偏航角的稳态误差较传统PID算法减少约35.68%、49.04%、2.33%与55.96%,验证了改进控制算法的精度与实际有效性。

基于改进模糊PID算法的智能铲运机自主行驶控制方法

针对智能铲运机在井下环境中的自主行驶问题,在现有基础的多变量PID算法和传统的模糊PID算法基础上,设计了改进模糊PID算法。改进模糊PID算法引入权重协调航向角控制器和横向偏差控制器对输出转向角的影响。建立铲运机自主行驶的SIMULINK仿真模型。仿真结果表明,改进模糊PID算法在响应时间、超调量以及稳态误差等方面相比于多变量PID算法有较大优势。

基于改进PID算法的多极射频消融治疗系统的研制

多极射频消融治疗系统是一种利用射频加热技术和热生物效应原理治疗人体肿瘤的医疗设备。通过软件控制算法和硬件调节结合,该系统实现了治疗过程中治疗温度和时间的精确控制。本文介绍了基于改进PID算法的多极射频消融治疗系统的研制,详细讨论了该系统的工作原理、硬件结构及软件结构。

一种改进PID控制算法的Boost变换器

为了克服采用SVPWM控制的三相Boost变换器中传统PID控制参数选取困难和控制过程中不能更改的问题,采用神经网络对PID控制算法进行了改进,设计了一种基于改进PID控制算法的三相Boost变换器,实现了PID控制参数的在线整定,提高了设计效率。仿真结果表明,与传统的PID控制相比,利用改进PID控制算法的三相Boost变换器能够有效地降低谐波,达到了设计要求。

改进型PID算法在调距桨控制系统中的应用

介绍一种改进型PID算法的设计及其在调距桨控制系统中的应用。将积分分离算法和死区算法结合,提出一种改进型PID算法,并据此设计出改进型PID控制器,利用Simulink对其进行仿真,然后,将此算法应用到实船,进行实船验证。仿真和应用结果表明,该算法可以取得满意的调距效果,能有效的降低高工况的调距频率和抑制螺距指令剧变带来的控制系统超调。

基于改进PID算法的射频消融治疗仪的研制

介绍了一种基于改进PID算法的射频消融治疗仪的研制。它基于射频原位灭活原理。采用改进PID控温算法,解决了治疗过程中加热引起肿瘤组织性质变化使控温性能降低的问题,确保对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热。实验证明,算法适应性强、抗干扰能力强、控温精度较高(±2℃),仪器工作稳定可靠,具有较高的临床应用价值。

基于改进PID算法的射频消融治疗仪

介绍了一种基于改进PID算法的射频消融治疗仪的研制。它基于射频原位灭活原理。仪器为上、下位机结构 ,上位机为PC机 ,下位机以 89C5 2单片机为核心的测温控温装置 ,上、下位机通过RS2 32串行口通信实现数据传送。采用改进PID控温算法 ,解决了治疗过程中加热引起肿瘤组织性质变化及因更换不同加热器导致对象特性变化使控温性能降低的问题 ,确保不同加热器都能对肿瘤病灶进行均匀、平稳的射频加热。用不同加热器 (单电极、多电极 )对新鲜猪肝进行实验以验证算法 ,实验证明 ,算法适应性强、抗干扰能力强、控温精度较高 (± 2℃ ) ,仪器工作稳定可靠 ,具有较高的临床应用价值。

基于改进PID算法的CFB锅炉床温控制

床温是循环流化床锅炉保持经济、安全运行的重要参数,对床温进行优化控制可以提高锅炉运行的效率。针对床温具有非线性、时变、多变量耦合的特点,常规PID控制已无法达到良好的控制要求,采用粒子群算法对PID进行改进,并在Matlab软件平台上仿真,结果表明,粒子群改进PID算法对床温的控制效果比常规PID控制的稳定性、准确性、快速性更好。

压电驱动器的改进PID算法控制

因迟滞、非线性等固有缺陷的存在,开环应用时压电驱动器的动态响应性能很差。以上问题可以通过闭环控制加以解决.在对压电驱动器物理特性分析的基础上,本文提出了一种适合于压电驱动器的改进算法,并用软件加以实现。实际对比测量表明,改进后的算法对提高压电驱动器的动态性能有一定的作用。

BPNN改进PID算法的CFB锅炉主汽温控制

CFB机组发电流程中,过热器出口的主蒸汽温度是锅炉安全经济稳定工作的标准之一。主汽温对象是具有大延迟、大惯性且模型不精确的时变非线性控制对象,常见的串级PID控制系统很难达到高精度的控制质量。BP神经网络(BPNN)具有自主学习能力强、学习速度快的优点,将BPNN与PID算法进行结合,设计改进PID算法的CFB锅炉主汽温控制系统,通过MATLAB/Simulink进行模型搭建与仿真。结果表明,BP改进PID算法的控制系统具有比常规串级PID控制更加快速、稳定、准确的控制效果。

改进的PID算法在输液加温器中的应用

针对目前市场上的输液加温器在使用过程中常会出现加热温度过高,显示温度与出口温度偏差大的情况。以市售某公司加温器为平台,对加温器的加热过程进行实验研究。在温度控制过程中采用了改进的位置式PID算法,PID参数采用工程整定的方式获得;通过控制可控硅的PWM占空比达到控制加热效果;通过Matlab的曲线拟合功能,获取估测的出口水温与实际出口温度的近似关系。最后经过测试对比,有较好的加热效果和较高的温控精度,符合临床使用的要求。

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.

基于改进型PID算法的机电硐室降温系统

针对深部开采矿井存在的机电硐室的高温热害问题,设计了一套机电硐室用低风速、低湿度、可实现冷量自动调节的降温系统,详细介绍了系统的硬件设计和上位机软件设计,同时重点介绍了PLC内嵌的带死区增量型数字PID算法。实际应用结果表明,该系统可有效降低机电硐室内的温度,实现了冷量的自动控制、地面监控、报警预警等功能。

基于改进单神经元PID算法的变风量空调系统三参数前馈解耦控制

针对变风量空调系统(Variable Air Volume Air Conditioning System,VAVACS)的多参数、非线性且其主要控制回路之间存在强耦合的特性,提出了一种改进单神经元PID算法的前馈补偿解耦控制策略的设计思路。首先,对于3个主要控制回路:冷(热)水流量QCW/HW-送风温度TSA、送风机转速n1-送风静压PSA和室内送风量QSA-空调房间温度或室温Tn,采用前馈补偿方法构建了解耦补偿器的传递函数矩阵,以消除它们之间的耦合效应。其次,设计了改进的单神经元PID算法(Modified Single Neuron PID Algorithm,MSNPIDA)。该MSNPIDA分别依据送风温度TSA、送风静压PSA和室温Tn的误差及误差变化率对相应的3个单神经元PID控制器参数的权值与增益系数进行自适应整定,获取相应的最佳值。最后,借助MATLAB工具,对基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦单神经元PID控制系统进行编程和组态,且仿真运行。结果表明:基于MSNPIDA的VAVACS三参数前馈解耦单神经元PID控制系统在理论上是可行的,且相应的送风温度TSA、送风静压PSA和室温Tn的控制指标能够满足空调工艺的相关要求。

基于改进PID算法的加热炉炉温控制系统设计与实现

加热炉炉温控制系统属于多时变的、存在物理耦合的、本质非线性的复杂系统,传统的基于滞后反馈的控制律无法平衡炉温检测与炉温调控之间的时间同步关系,容易造成整个加热炉炉温调控系统的温度非线性波动、间歇性振荡,引起炉温调控器的参数变化。提出基于改进PID算法的加热炉炉温控制方法,选用一阶滤波器消除由于调控器启闭造成的尖峰脉冲扰动,引入积分项变速分离理论,最大限度保持调控器的实时性与鲁棒性。设计了对应的调控器实现电路,核心控制芯片采用STM32F103系列单片机,利用液晶显示屏与独立按键电路实现人机交互,具有智能化声光报警提醒功能。通过实际验证得知,采用改进算法进行加热炉炉温调控,能够有效提高调控系统的实时性与鲁棒性,符合新形势下对加热炉炉温调控的实际需求。

基于改进PID控制算法的加热炉炉温控制系统设计与实现

针对高维约束下的加热炉炉温精确控制问题,提出了一种基于改进PID控制算法的加热炉炉温控制系统。引入专用适应度函数,利用目标加热炉炉温历史运维数据对BP神经网络进行针对性训练,对典型PID模型的积分项和微分项进行自适应调整,捕获最优传递函数并对模型初始积分项和微分项进行设定,借助最优控制函数输出目标结果。在Pycharm集成开发环境下进行模型效能仿真验证的基础上,选取某小型高温淬火炉对模型进行工程应用分析,结果表明控制系统可以较好实现高维约束下加热炉炉温实时感知与精确调节,具有炉温感知全面、高维约束适应性强、预警干预自主性高等优势。

改进PID算法在矿井局部通风机控制系统中的应用

由于煤炭产业发展迅速,导致煤炭深井增多,煤炭热害等相关问题也随之出现并愈发严重。如果工人长期在高温环境下工作,很容易导致频繁中暑、昏迷、休克等现象,事故发生的概率也随之提升,导致生产率降低。虽然矿井通风可以解决井下工人在工作时的氧气问题,但是随着通风量的提高,压力问题也随之出现,风机功率变得很大。