基于改进Smith预估补偿的智能滴灌系统模糊PID控制

由于温室滴灌系统模型参数易受环境变化的影响,导致传统模糊PID的控制精度不高,因此提出一种改进Smith预估补偿的滴灌系统模糊PID控制方法。MATLAB/simulink仿真实验结果表明,改进Smith预估补偿的模糊PID控制相比传统模糊PID具有更好的控制品质和更短的响应时间,且过渡过程更短、超调量更小、稳定性更高,控制效果明显提升;同时,蔬菜温室的田间测试结果表明,滴灌系统的最大超调量为5.95,且系统稳定后,土壤湿度始终保持在60.22左右,运行稳定且符合温室的灌溉要求,实现了灌溉的精准管理和精确控制,为发展设施农业精准灌溉提供一种新的解决方案。

Smith-RBF-PID在锻造操作机大车行走速度控制系统中的研究

针对传统锻造操作机在作业过程中因自身惯量较大而导致行进速度不稳定的问题,本研究结合锻造操作机大车行走机构建立了其速度的动力学模型,采用基于径向基函数神经网络的PID控制与Smith预估器相结合的控制方法,实现对锻造操作机大车行走速度的精确控制。通过MATLAB/Simulink仿真对比分析得出:基于Smith-RBF-PID算法的控制效果与传统PID相比,其超调量以及调节时间都显著减小;与RBF-PID控制算法相比,缩短了响应时间,大大提高了操作机大车行走速度的控制精度。

PID+Smith预估补偿在肥料包装称重系统中应用

本文以包装肥料称重系统的工艺流程为例阐述了应用PID+Smith预估补偿的方法克服在生产流程由于传动、机械等原因产生系统输出的滞后,从而减少称重系统的重量误差,大大提高系统输出的精度,使得误差控制在要求范围内。

基于Smith预估补偿的连铸结晶器液位控制策略

连铸结晶器液位控制系统具有非线性、强耦合和纯滞后等特点,且扰动因素较多,因而传统控制方案难以获得满意的效果。通过研究基于Smith预估补偿的非线性PID控制策略,在对连铸结晶器液位控制系统的辨识模型进行MATLAB仿真分析的基础上,将该控制策略应用于生产实践。结果表明:该控制策略能够明显地改善控制系统的动态品质和抗干扰性能,取得了较好的应用效果。

改进的加热过程模糊自调整PID算法及仿真分析

为解决工业控制中大惯性、纯滞后、参数时变的非线性受控对象难于控制的问题,提出一种改进的控制算法。该算法采用1个单输入3输出的模糊控制器结构代替3个单输入单输出模糊控制器结构,通过Mam-dani模糊推理运算自调整PID(Proportional Integral Derivative)参数,并结合Smith预估补偿控制作用,优化系统动态响应指标,改善了控制器性能。将其应用于注塑机加热过程的温度控制中,并与常规PID控制器和Smith预估PID控制器比较。仿真结果表明,该控制器各项性能均好于其他两种控制器,调节时间为420 s,超调量和稳态误差均为0,具有抗干扰性强和鲁棒性好等优点,为进一步改善注塑机加热过程的实际控制性能提供了理论依据。

基于限幅模糊PID算法的果酒温度控制系统

针对果酒发酵温度控制系统的大惯性和纯滞后等特点,在传统模糊PID温度控制系统中引入反正切函数和Smith预估温度补偿器,以实现对果酒温度的精准控制。通过使用反正切函数作为量化因子以对误差和误差变化率进行限幅、模糊算法对PID控制器参数实现自整定和Smith预估实现补偿非线性延时,以减少系统的超调量、稳态误差和调节时间。仿真实验结果表明,本文方法显著减少了系统的调节时间,并提高了系统的稳态精度。

热轧带钢层流冷却的精冷段Smith PSO-BP-PID反馈控制

为了实现对带钢卷取温度的精确控制,采用以神经网络的前馈控制为主、反馈控制为辅的复合控制策略。层流冷却的精冷段属于大滞后、非线性系统,针对大滞后问题提出使用Smith预估器进行补偿;针对非线性问题,采用多种手段优化的PID控制器,加强其控制的实时性与动态性能。通过BP神经网络对PID控制器进行参数寻优,使用粒子群优化算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行优化,并采用改进的粒子群算法来提高其迭代收敛速度。最后,经过仿真验证了Smith PSO-BP-PID的超调量最小,调节时间最短,动态性能最好。

考虑舵机时滞的船舶航向控制系统研究

舵机系统是航向控制系统中的重要执行装置,其性能的优异与否直接影响着控制品质的优良,然而由于时滞现象的存在,船舶舵机系统无法实现阶跃操舵从而导致控制性能下降。Smith预估控制对滞后系统具有良好的补偿效果,模糊PID控制兼有较好的静态稳定特性和动态响应特性。将两种控制器结合设计,充分利用各自的优势。仿真分析表明,基于Smith补偿的模糊PID航向控制系统具有准确跟踪误差的静态特性和快速-无超调的动态特性,并且具有较强的鲁棒性。

变量式机油泵综合测试台控制系统研究

针对EA888变量式机油泵的性能综合测试要求,给出变量式机油泵综合测试台的机械结构及系统组成。测试系统模拟发动机不同运行阶段的工况,运用多种测试元器件的组合,对机油泵的性能指标进行综合检测。重点阐明控制方案与关键控制技术,并给出其实现方法。最后,还对测试现场出现的干扰问题进行抗干扰措施的探讨。