炼油化工装置PID性能评测与优化系统的设计与实现

根据对装置对象定义分区与KPI,并通过管理端和控制端2个工作平台进行集中、分散部署的方案设计思想,研究开发炼化装置PID性能评测与优化系统,为企业重点生产装置建立PID回路多尺度性能监测与预警、PID控制故障诊断与预知性维护、PID参数自动调优以及PID回路档案等功能应用。该系统能够实时监控PID性能KPI指标值,并智能推荐最优PID参数。试点装置应用效果的标定测试结果表明,PID系统的实际应用效果达到了技术设计指标,模型和算法的适用性、软件的成熟度得到了验证,具备在炼化装置中规模化扩展应用的条件,具有很好的推广应用价值。

实施自控提升项目,提升氯碱装置自动化水平

自控率是衡量一个化工装置运行自动化水平高低的重要指标,自控率的提升可以帮助氯碱装置安稳运行、指标优化、节能降耗。该文分析了影响氯碱装置自控率提升存在的问题,通过自控提升项目实施,解决了影响装置自控率提升的主要问题。项目实施后,装置运行自控率、平稳率明显升高,氯碱装置的自动化水平得到了明显提升。

用RBF网络整定的火电厂主汽温PID串级控制系统

火电厂主汽温具有大惯性、大迟延等特性,其动态特性随负荷而变化,采用常规的按照典型工况整定的固定参数PID串级控制难以获得满意的控制效果。为此,提出一种用RBF网络整定的PID串级主汽温控制策略,将RBF神经网络和常规PID串级控制相结合构成的智能PID控制器不仅具有常规PID控制器的特性,而且具有智能控制器的自学习能力,增强了系统对不确定因素的适应性。仿真研究结果表明:系统动态品质明显优于通常的PID串级控制,能适应对象参数的变化,具有较强的鲁棒性和自适应能力。

最优PID控制算法在飞锯位置伺服系统中的应用

文章提出了一种基于飞锯位置伺服系统的 PID最优控制策略 ,介绍了 PID算法的数字化方法、PID参数的设定方法及在飞锯位置伺服系统中 PID参数的自整定方法 。

基于遗传算法优化的神经网络PID控制器

提出了一种新的改进遗传算法优化的神经网络PID控制器。该方法设计了基于性能指标的适应度函数、自适应的交叉概率、变异概率,引入移民的遗传算法,从而有效地抑制了早熟和维持种群多样性,保证了得到的优化参数为最优参数。该方法为非线性被控对象的控制提供了一种最优参数控制器设计途径。仿真结果证明:利用改进遗传算法设计的控制紧闭环性能优越,鲁棒性强。

新型萤火虫算法及在采煤机自动调高PID控制中的应用

为了提高采煤机自动调高控制系统的工作性能,提出了一种新型萤火虫算法优化PID控制器的控制策略。在标准萤火虫算法的位置更新公式中,通过改变惯性权重策略加快优化初期寻优速度,增强算法的全局探测能力,同时利用步长单调递减对移动步长进行改进,增强算法后期的深度搜索能力。通过建立电液比例伺服系统的数学模型,利用新型萤火虫算法对PID控制器进行参数整定优化,并引入能量指标和超调量指标对适应度函数进行改进,在MATLAB和AMESim环境下建立其控制系统及液压系统联合仿真模型并进行仿真分析。研究结果表明:优化后的采煤机自动调高控制系统具有良好的控制品质及鲁棒性,快速性、稳定性、抗干扰能力等方面均有明显提高。

基于PID控制器的鲁棒自动飞行控制系统设计

在某初教机的线性模型基础上,建立了飞机的纵向和横向传递函数,分析了模型参数的不确定性,通过使用MATLAB中的NCD模块对飞行控制系统及PID控制器等参数进行优化,设计出了飞机的自动驾驶仪高度保持和航向保持模式。这种方法既避免了复杂的计算和编程,又使系统具有较好的稳定性、动态性能和鲁棒性,克服了飞机模型参数随着高度和速度的变化(即模型参数存在不确定性)而需要按照多个不同高度和速度的飞行区域设计一系列控制器的缺点。

基于模糊PID迭代学习的隧道通风控制算法研究

针对隧道施工中通风系统的时变性、不确定性和难以建模的问题,提出一种控制算法,实现隧道通风的智能化。首先,利用迭代学习算法来对模糊PID控制的3个参数kp、ki、kd进行自动寻优,实现对模糊PID参数的在线调整。其次,把寻优后的PID控制器的3个参数代入系统中,通过改变输入量和利用计算机强大的存储能力,使输出量不断逼近期望轨迹直到与期望轨迹重合。最后,通过仿真,与模糊PID仿真曲线进行比较。结果表明,模糊PID迭代学习算法的控制曲线收敛速度快,超调量小,控制性能好,能够满足隧道通风的要求,能够应用于隧道通风中,实现智能化。

模糊自适应PID控制在高精度光电跟踪伺服系统中的应用

光电跟踪伺服系统在运行时不可避免地会受到摩擦力、机械谐振等非线性和不确定因素的影响,运用常规PID控制往往不能解决跟踪的快速性和稳定精度之间的矛盾。将模糊自适应PID控制应用于系统控制器设计中,在模糊推理的基础上,根据不同时刻的误差和误差变化率对PID控制器参数进行在线自整定,充分发挥了模糊控制和PID控制在系统动、静态性能上的互补性,而且不需要建立被控对象的精确数学模型。进行了实物仿真和跟踪实验,实验结果表明,该设计方法很好地满足了系统对快速性、平稳性以及稳定精度的要求,有效地增强了系统的鲁棒性。

含死区和饱和的非线性系统PID控制器设计

基于死区饱和的描述函数模型以及线性系统PID控制器参数稳定域确定的方法,提出一种含有死区饱和的非线性系统PID控制器设计方法。针对非线性环节的不同正弦输入幅值,给出一种新的等效逆Nyquist曲线。可从不同的正弦输入幅值时PID参数稳定域的交集中选取PID控制器参数。该控制器可以有效地减轻非线性的影响。对于开环不稳定的对象,加入一个参考输入预过滤器。所建议的方法,可以使含死区饱和环节的闭环系统稳定。仿真实例表明,该方法有效。

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。

基于多宇宙并行遗传算法PID参数整定

针对复杂工业过程中控制要求多样性、控制参数难以调整等问题,本文提出了一种PID控制器参数整定的多宇宙并行遗传算法。利用多宇宙并行的方法以及移民与交叉两种策略改进标准遗传算法在PID控制参数整定过程中收敛速度较慢、稳定性较差、易陷入局部最优等问题。仿真实验结果表明,基于该方法设计的PID参数整定获得了良好的效果,能够较好地解决复杂工业过程中控制参数整定的问题。

全闭环工作台的建模及PID控制

一维工作台是目前主流检测的基本组成单元,其动态性能直接影响到检测设备的精度和效率。在建立其传动模型的基础上,采用Simulink软件,仿真一维工作台中的电流、速度以及位移全闭环PID参数的整定过程,使其具有良好的动静态特性,最终得到最优控制参数。试验表明,运用参数整定仿真方法可高效优化实际控制对象的PID参数,并有效缩短调试时间。

一类工业过程的PID控制器整定方法

PID调节器具有结构简单、适应性强、不依赖于被控对象的精确模型、鲁棒性较强等优点。控制器的性能直接关系到生产过程的平稳高效运行以及产品的最终质量。针对一类可用带有纯时间延迟的一阶对象来近似描述的工业过程,本文通过对工业过程现场采集的数据,利用Levenberg-Marquardt最小二乘拟合法辨识出被控对象的数学模型,进而根据典型PID控制器的参数整定方法求出PID控制器的参数。通过对一个典型工业对象的仿真研究,结果表明所提出的方法简单有效。

基于模糊控制理论的PID闭环控制系统的研究与设计

为了满足各种复杂控制任务,适应市场环境的千变万化,快速、准确及优质地完成各种工业控制要求,研究设计了一套基于模糊控制理论的PID闭环控制系统。系统设计以PID算法原理为基础,以数字化为实现方法,运用模糊控制理论,并实现控制系统的参数自整定。研究搭建相应的RC一阶电路硬件调试平台,通过相关软件设计,完成PID闭环控制器的调试,实现基于模糊控制理论的PID控制系统的相关功能,试验过程中使用高精度的AD/DA转换器确保系统的数字化精度要求,足以提升系统的适用性和有效性。实验表明,基于模糊控制理论的PID闭环控制系统能满足各种工业控制要求,具有较强的现实意义。

自整定 PID 调节器设计方法

对国内外工业过程控制中使用的自整定ＰＩＤ调节器的设计方法继电整定法进行了全面综述与评价，给出了具体的计算公式．

工业锅炉汽包水位模糊PID控制策略的研究

汽包水位是工业蒸汽锅炉安全、稳定运行的重要指标 .运行过程中 ,负荷冲击、电网电压、燃料品质等因素均影响汽包水位的动态特性 .目前 ,汽包水位的控制大多采用常规PID控制方式 ,由于其控制参数是固定不变的 ,其控制效果往往难以满足要求 ,造成系统不稳定甚至失控 .介绍了Fuzzy在线自校正PID参数控制器原理和该控制器在工业锅炉汽包水位控制系统中的应用 。

基于PID算法的工业炉自动化控制与远程监管系统

作为能源转换压力容器,工业炉始终主张安全性、可靠性、环保性、节能性。据此本文通过某工业炉系统改造项目,以PID控制算法为基础设计了工业炉自动化控制与远程监管系统,其不仅可实现工业炉自动化控制,且可靠性较高,各控制回路可自动控制,在确保工业炉正常运行的基础上,有效减少了工人手动操作,使得工作效率与锅炉安全性得以提升;还可实现工业炉远程监管,提升了整体运行管理水平,管理人员可基于系统实时监测工业炉运行状况,还可进行能效分析与绩效统计,有利于远程指导与适度调整。

模糊自整定PID控制器在冷轧带钢板厚自动控制中的应用

论述了在线模糊自整定PID控制器用于冷轧带钢板厚自动控制系统中的解决方案。MATLAB仿真和现场运行的结果证明此方案可以显著地改善系统响应速度,减少超调和稳态误差,提高厚控精度。

锅炉汽包水位模糊免疫PID的应用研究

针对工业锅炉控制系统的特点,采用将常规PID控制与模糊免疫PID控制相结合的控制策略,在常规PID调节器的基础上,采用模糊免疫PID控制对PID参数进行自校正。对锅炉汽包水位的实验仿真,表明了这种模糊免疫PID控制器可明显提高系统的性能。