智能阀门定位器PID单参数模糊自适应控制设计

阀门定位器是一个非线性、时变及未知模型系统,普通PID无法满足应用过程中快速、高精度要求.文中提出将常规PID控制方法和模糊技术相结合的的控制方式.在分析系统满足Ziegler-Nichols条件的基础上,运用其设定方法对PID参数进行了归一化处理,并对处理后的单个参数设计了模糊自适应控制算法.实验证明该控制算法控制效果明显优于普通PID.算法计算量小、调节可靠、自适应性强,能够满足工业应用需要.

灰色预测模糊PID控制在调节阀智能定位系统中的应用

针对气动调节阀系统大惯性、纯滞后和时变性的特点,建立了调节阀执行机构的二阶加纯滞后模型,在此基础上设计了基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器。PID模块作为该复合算法的基础,用来减小系统偏差,提升动态性能;模糊控制模块对系统偏差及其变化率进行模糊处理,输出值作为PID参数的调整量,实现在线调整控制参数,克服时变性对系统的影响;灰色预测模块对系统输出数据序列进行提取并预测未来发展趋势以进行系统的"超前控制",进一步解决气动系统滞后和稳态性能差的问题。基于灰色预测模糊PID算法的复合控制器将灰色预测模型、模糊控制和比例微积分算法相结合,可实现阀门位置的高精度调节与智能控制。仿真结果表明,灰色预测模糊PID控制算法相比常规PID以及模糊PID具有更快的响应速度、更高的调节精度以及更好的稳态性能。

基于预估模糊自适应PID控制的智能电气阀门定位器的应用研究

智能电气阀门定位器可应用于多种类型的气动执行机构。由于模型的不精确性,传统控制方法难于满足定位要求。介绍一种智能控制算法,结合Smith预估及模糊自适应PID,补偿对象的纯滞后特性,可自适应模型参数的不精确性。该方法具有简单、响应速度快、无超调、鲁棒性高等优点。

改进灰色预测模糊PID在气动阀门系统中的应用研究

针对智能气动阀门控制系统的非线性、时变性和纯滞后性问题,结合系统终端控制部分的物理特性建立了近似的数学模型;在分析了传统比例—积分—微分(PID)、模糊PID算法无法解决自动在线整定和滞后性问题的基础上设计了改进灰色预测模糊PID控制器,实现了对系统的超前控制和模糊化处理。仿真测试结果表明:所提出的算法具有响应速度快、超调量小、抗干扰能力强等优点,在智能气动阀门系统中的应用相较于传统PID和模糊PID算法有更好的调控性能。

基于智能阀门定位器控制策略的研究与开发

由于使用常规PID控制策略或模糊控制策略控制阀门定位器的方法存在达到稳态时间长和抗干扰能力差等问题,现提出基于灰色预测的模糊—PID控制方法。运用灰色预测对模型更为准确的预测功能,结合模糊控制和PID控制的优点,经过仿真,该方法具有很强的快速响应能力和抗干扰能力。在实践中也证明了该智能阀门定位器的优越性。

智能阀门设计与控制方法研究

为了满足智能阀门在工业生产中极高的应用标准,进行研究了智能阀门设计与控制方法,设计了智能阀门硬件系统,包括电气转换模块、微处理器、信号处理模块和阀位反馈模块4个部分,以主控制器LPC2290为核心,以及A/D转换器和CAN总线进行通信,实现了智能阀门的控制功能,为了提高智能阀门控制的精确度,文章利用PID控制器和FUZZY-PI复合算法,通过PID控制的基本原理和稳定边界法整定PID控制参数的过程,完成PID控制器的设计,再结合FUZZY-PI复合算法实现智能阀门的偏差判别与条件控制和多路转换开关与信号的转换,实现智能阀门的高精度控制,最后设计了智能阀门定位器系统,实现了智能阀门的精准定位与自我诊断功能,实验表明,智能阀门设计与控制系统在4 s时就能够达到控制稳定,并且控制精确度可高达95%。