相变材料充装换热装置双自由度内模PID控制器设计

针对相变材料充装过程中换热装置出口温度控制非线性、时滞性特点,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法整定的双自由度内模控制PID(PSO-TDF-IMC-PID)控制策略。基于内模原理设计了IMC-PID控制器,并利用PSO算法对控制器参数进行整定。借助仿真工具,进行阶跃响应仿真、抗干扰性仿真研究、模型失配情况仿真研究。结果表明:所提控制方法克服了IMC-PID的缺点,参数整定效率高,鲁棒性强,改善了相变材料出口温度控制效果,并且具有很好的抗干扰能力。

基于PSO算法的增氧灌溉TDF-IMC-PID控制研究

传统的灌溉方式会产生水氧矛盾,从而造成根部不同程度的缺氧,改善作物根部的呼吸环境可提高农作物产量。此次试验地点在新疆农科院乌鲁木齐的试验日光温室中进行,由温室蓄水池供水。以通气量和通气含氧量以及进出水量为影响因素进行单因素试验,试验结果得出:提高气液混合泵的通气量,通气含氧量以及减少进出水量,均会缩短曝气水箱中的氧浓度达到饱和值的时间。结合可行性分析,选择进出水量为控制输入量,并结合相关优化算法对控制器参数进行优化整定,在Matlab平台的仿真结果和相关验证均表明:PSO-TDF-IMC-PID控制器具有较好的控制能力,较常规PID控制,能缩短系统达到稳态的响应时间,增加系统鲁棒性,减少超调量。