基于模糊自抗扰的PEMFC输出电压控制研究

针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)自启动后输出电压不稳定、发电效率低下等问题,提出一种基于模糊-自抗扰控制器的控制策略,以提高PEMFC的输出电压稳定性。在建立PEMFC电化学动态模型的基础上,采用优化的自抗扰控制器实时估计并补偿系统受到的总扰动,跟踪输出电压;同时,加入模糊控制器实现双参数在有限范围内的自整定。通过仿真实验验证控制技术的有效性,并与比例-积分-微分(PID)、常规自抗扰控制方式进行对比分析。结果表明:所提控制策略可有效降低PEMFC电压振荡幅度,使PEMFC电压达到稳定状态;并且在相同扰动下的闭环系统超调量最小,调节时间最短,系统拥有更优的鲁棒性和抗干扰性。

基于Matlab的2种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真

针对电温控制,提出2种Fuzzy-PID控制方式Fuzzy-PID阈值控制和Fuzzy-PID参数自整定控制,运用仿真软件Matlab实现这2种Fuzzy-PID温度控制器的设计与仿真.Fuzzy-PID阈值控制器选用给定温度偏差值作为阈值,阈值以上的大偏差范围内采用模糊控制,温差小于阈值时采用PID控制;Fuzzy-PID参数自整定控制器先由模糊控制策略得到自适应的PID参数KP,KI,KD,再采用这个改进的PID控制器来控制全局系统.仿真结果表明2种Fuzzy-PID控制器都具有良好的动态和稳态性能.

参数自整定Fuzzy-PID在液奶杀菌系统的应用研究

介绍了液奶杀菌的工艺流程,针对在液奶杀菌系统中传统的温度PID控制所存在的控制精度低,PID参数无法根据工况在线调整等问题,提出了将模糊控制与经典PID控制结合起来的参数自整定模糊PID控制算法,对传统PID温度控制系统进行了优化处理,并以西门子PLC为控制器通过查表法实现了此模糊控制算法。为了检验系统的性能指标,通过MATLAB软件对系统进行了仿真实验,仿真结果表明在液奶杀菌温度控制系统中,参数自整定模糊PID控制相比于经典的PID控制系统控制精度更高,响应速度更快,鲁棒性更好。

基于Fuzzy-PID控制在重介质洗选煤控制系统中的应用

重介质洗选煤工艺各控制参数如密度、液位、压力,都具有非线性和时变性,并很难建立精确的数学模型。常规PID控制在工业生产中应用广泛,但PID参数需要人工多次整定得到,耗时长、能耗高、效率低;整定过程中影响产品的质量。为了提高洗选煤的整体效益,本文设计了一种基于Fuzzy-PID控制的高精度控制器,它根据PID参数的优化规律,利用模糊控制规则对PID参数进行自动整定。自2011年在云南某洗选煤厂投运结果表明,本控制系统相比原PID控制,简化了控制过程,提高了生产效率,提高了控制精度,提高了产品质量。

基于参数自整定模糊PID的BLDC控制研究

为解决传统PID控制在无刷直流电机调速系统中的控制精度低、效果不佳等问题,设计了一种基于参数自整定模糊PID控制的调速系统。通过在Matlab/Simulink仿真软件中建立了无刷直流调速系统的模型,分别采用传统PID控制、模糊PID控制和参数自整定模糊PID控制来对转速环进行调控,而电流环则采用PID控制。通过对比研究结果发现,采用参数自整定模糊PID控制的调速系统具有许多优势。系统的超调量较小,控制效果较好,同时提高了系统的鲁棒性。通过搭建模型并进行仿真实验,证明了采用参数自整定模糊PID控制的调速系统在解决无刷直流电机调速系统控制精度低、效果不佳等问题方面具有优势。这一方法能够有效提升系统的控制性能,并增强系统的鲁棒性。该无刷直流电机的调速系统可以稳定、可靠运行,满足使用需求。

倾斜镜的变论域自适应模糊PID控制方法

自适应光学中倾斜镜能否精准稳定地跟踪目标取决于系统控制性能。根据控制系统性能指标的要求,提出一种变论域自适应模糊PID控制方法。根据辨识出的倾斜镜模型,建立倾斜镜的传递函数,并利用Simu⁃link建立系统模型,开展了变论域算法的仿真实验。仿真结果表明,与经典PID控制和模糊PID控制相比,变论域自适应模糊PID控制,无论在时域还是频域都有更小的系统跟踪误差,利用参数自整定的特性克服了系统参数变化对鲁棒性造成的不利影响,具有更好的动态性能。该方法既具有PID控制的鲁棒性,又具有模糊控制的调控能力,同时具备简单有效的参数整定与自适应作用。

基于模糊PID的高炉电气设备启动控制系统设计

高炉电气设备启动控制的主要作用是控制高炉电气设备的启停和运行状态,以确保高炉的正常、安全、高效运行。通过启动控制,可以减少高炉电气设备的损耗和故障率,延长高炉电气设备的使用寿命,提高高炉的生产效率和运行稳定性。同时,启动控制还可以实现对高炉电气设备的监测和管理,及时发现并处理设备故障,保证高炉的安全性和可靠性。设计基于模糊PID的高炉电气设备启动控制系统。以单片机作为核心,设计复位、时钟以及接口电路硬件结构;明确模糊PID参数与偏差导数之间关系,建立模糊参数自整定控制结构,实现对高炉电气设备启动过程参数的控制,并基于主程序、子程序以及中断程序,完成软件结构设计。实验表明:该系统的控制精度更高、超调量较小,使得控制误差较小,可利用该系统控制高炉电气设备,促进工业高炉生产。

基于QPR与TD-FUZZY-PI双闭环单相PWM负载控制策略研究

针对PWM整流电路中晶闸管器件的特点及系统参数随环境的摄动造成直流电压输出不理想的问题,提出了新的双闭环控制策略,即电压外环采用跟踪-微分器+参数自整定模糊PI(TD-FUZZY-PI)控制,电流内环采用准比例谐振(QPR)控制,并对所用控制策略进行了仿真分析。仿真结果表明:文中方法较传统双闭环PI控制不仅过渡过程具有良好的动、静态特性,波形质量明显得到改善;而且电流内环实现了正弦量幅值和相位的无静差调节,提高了功率因数。

一种基于模糊PID算法的无人机横滚姿态控制器设计与仿真

本文以无人机横滚姿态为控制对象,以误差和误差变化率为输入,利用模糊推理的方法实现了对PID参数的在线自动整定,并且在MATLAB/Simulink环境下对模糊PID控制器进行了设计、建模及仿真。仿真结果表明,参数自整定模糊PID复合控制系统将PID控制的简便性与模糊控制的鲁棒性融为一体,提高了系统的动静态性能,控制效果优于传统PID控制器。

一种基于Fuzzy-PID的参数自整定恒温控制系统

文章从硬件和软件两方面详述了MCS 51单片机[1]作为温度控制系统的核心部件,采用模糊自适应整定PID控制算法构成的半导体激光器的实用恒温系统。整个系统通过自动整定PID的参数KP、KI、KD,使PID控制器能够通过改变输出的PWM脉冲来控制执行机构使系统保持预定温度。系统软件的设计采用一种新的思路:汇编语言调用C语言函数。整个系统实现简单,硬件要求不高,但控制精度高,可达±0 1℃。

一种基于Fuzzy-PID自整定变参数的控制算法

本文介绍一种针对油田联合站分离器液位控制的模糊变参数自整定PID控制策略。根据分离器的实际响应，通过模糊规则进行推理和决策，在线整定PID控制器的三个参数，以实现对两分离器液位的优化控制。

智能无障碍轮椅升降平台驱动系统设计

针对无障碍轮椅升降平台扶手旋转定位过程中由于非线性、时变的出现,导致扶手响应速度慢、定位精度差的问题,文中对传统比例-积分-微分控制器(PID)算法进行优化设计。首先,建立步进电机-减速器-执行机构的机电耦合系统的数学模型;其次,通过Z-N临界比例度法确定PID控制器的初始参数,利用Simulink设计一种模糊PID参数自整定控制器,与Adams进行联合仿真研究;最后,根据仿真结果对模糊控制规则进行修订,搭建智能无障碍轮椅升降平台作为试验机,利用TIA Pro进行模糊PID程序的编写和调试。结果表明:与传统控制器相比,模糊PID参数自整定控制器相超调量下降15%,响应时间减少0.6 s,在实验平台上有较好的应用效果,对无障碍轮椅升降平台的设计具有一定的参考价值。

刮板输送装备智能喷雾降尘系统的设计

针对刮板输送装备所用传统喷雾降尘系统无法适应不同条件下喷雾要求且喷雾降尘效果不佳的问题,基于参数自整定模糊控制思想,对喷雾降尘系统的关键参数进行自动调节,实现了喷雾降尘系统的智能化运行。首先,基于高斯分布函数建立喷雾压力模糊控制的数学模型,并采用误差反向传播算法优化了模型参数;其次,通过设计模糊控制规则对喷雾压力进行了调整;最后,根据刮板输送装备转载点、破碎点的位置特点以及降尘要求,完成了智能喷雾降尘系统的软件和硬件设计。实践表明:引入误差反向传播算法整定模糊控制参数后,喷雾降尘系统更能适应井下环境;所设计智能喷雾降尘系统优化后的喷雾压力能节约井下用水,且降尘效果良好。

大型光电经纬仪速度环PID参数模糊自整定研究

为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度。在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器。讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数K P、微分系数K D用模糊方法进行自整定,而积分参数K I采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力。实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器。在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6″。在对经纬仪进行速度为15″的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63″。

模糊参数自整定PID控制器的设计与仿真研究

为实现PID参数的自动整定,在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于某型热像仪分子筛激活机中恒温炉温控系统的模糊参数自整定PID控制器,它基于PID参数的优化规律利用模糊控制规则对PID参数进行在线的自动整定。与常规PID温控系统比较,该控制器的系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善,升温速度和目标温度控制精度超过了设计指标,且结构简单、计算量小。系统仿真验证了该设计的有效性与实用价值。

双闭环Buck变换器系统模糊PID控制

针对传统线性PID控制对复杂控制对象难以建模及人工整定经验缺乏等问题,提出了一种双闭环Buck变换器系统的模糊PID控制策略。首先,设计了电压外环和电流内环结构以同时提高系统的抗扰性和跟随性;其次选择高斯函数和三角形函数相结合的隶属度函数以使控制器对小误差的灵敏度得以增强;接着,针对PID参数分别设计了3个子推理器并通过基于专家经验的规则库制定出Buck变换器的模糊规则,可以使控制器不依赖于Buck变换器系统精确的数学模型,从而克服传统PID控制导致的输出电压高超调、振荡等缺点;最后,设计了一套新型双闭环Buck变换器硬件系统,利用STM32单片机将模糊PID算法首次用于控制变化速度快、时滞小的被控量。实验结果表明:模糊PID控制策略不仅能够提高输出电压跟踪精度,还能有效抑制负载扰动及参数摄动,在阶跃启动下,系统输出电压超调量低于10%,调节时间低于3ms;与传统PID单环系统相比,其输出电压纹波、扰动下的最大动态压降和恢复时间均减小了一个数量级以上。

永磁同步电机模糊PID参数自整定

介绍了永磁同步电机(PMSM)在d-q轴下的数学模型,针对传统PID控制器无法满足非线性、参数时变、干扰繁多的永磁同步电机伺服系统的高性能要求的问题,提出了一种利用模糊控制器实时整定PID控制器参数的模糊PID控制方法,将其应用到基于矢量控制的永磁同步电机伺服系统速度环中。仿真结果表明,相对于传统PID控制器,新的模糊PID控制器对系统负载和惯量扰动具有良好的鲁棒性。

模糊自整定PID温度控制系统的建模与仿真

针对炒茶机的加热控制系统跟踪设定的温度值滞后、自动调节加热装置实时性差的问题,设计一种模糊自整定比例积分微分(PID)参数控制器。采用PID控制和模糊控制算法相结合的方法,实现模糊控制对PID参数的调整。利用Matlab在Simulink中建立模型,并对该控制器进行仿真分析。结果表明,模糊PID自整定控制器的超调量≈1%,稳态误差es=0。该方法可提高温度控制系统的性能。

模糊PID控制器在穿梭车控制系统的应用

针对传统PID控制器参数整定不良、适应性差、控制精度不理想的现状,提出了动态过程中参数自适应的模糊PID控制系统。根据穿梭车所用直流伺服电机参数及穿梭车负载状况,建立穿梭车控制系统简化数学模型。使用Matab的Simulnk工具箱对穿梭车控制系统进行仿真研究。由仿真结果可知,采用自适应模糊PID控制器,控制系统调整时间变短,响应速度更快,具有较好的鲁棒特性。利用仿真得出的模糊控制规则表于穿梭车控制系统中进行在线PID自整定,应用表明,使用自适应模糊PID控制器可有效减小超调量,加快控制系统的调整时间,达到了良好的实际控制效果。仿真与实验结果表明自适应模糊PID控制器具有动态响应快、超调量小和抗干扰能力强等优点,是一种更加有效的控制策略。

模糊自整定PID控制器的设计与仿真

常规PID控制器因结构简单、鲁棒性好、参数调整方便等,常被用于工业过程控制。但其参数整定是在获取被控对象数学模型的基础上根据一定的规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统。针对其参数整定效果不良、调试时间长、对被控对象适应性差等缺点,将模糊控制与PID控制相结合,设计了模糊自整定PID控制器。在常规PID控制器基础上,根据相应的模糊规则进行模糊推理,实现PID参数的在线自整定。仿真结果表明,模糊自整定PID控制器,不仅具有模糊控制快速、适应性强等优点,又有PID控制精确度高的特点,使系统有较好的控制作用,因此具有较好的工业应用前景。