一类复杂工业过程的数据驱动与PID协调控制

针对一类具有强非线性且难以建立精确数学模型的复杂工业过程,提出了一种基于PID与数据驱动的协调控制策略。在系统初始阶段,采用PID控制方法,不需要建立系统的数学模型,就能获得大量系统输入输出(I/O)数据。在系统稳态阶段,提出了多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO)无模型自适应离散终端滑模控制(model-free adaptive discrete terminal sliding mode control,MFA-DTSMC)方法,该方法基于系统的紧格式动态线性化数据模型,且伪Jacobian矩阵(pseudo-Jacobian matrix,PJM)估计算法仅取决于被控对象的I/O测量数据。其次,设计了一种协调控制策略,实现了PID与数据驱动控制器之间的协调控制。以双容水箱液位系统为例进行仿真实验,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

Application of Neural network PID Controller in Constant Temper-ature and Constant Liquid-level System

Guided by the principle of neural network, an intelligent PID controller based on neural network is devised and applied to control of constant temperature and constant liquidlevel system. The experiment results show that this controller has high accuracy and strong robustness and good characters.

基于Smith预估模糊PID的浮选液位控制系统设计

浮选机内液位高低影响着浮选效果和生产稳定性,针对煤泥浮选中浮选机液位对浮选结果产生的影响,结合浮选液位控制系统的特点及其性能要求,采用了一种将Smith预估控制、模糊控制、PID控制结合的液位控制系统,并利用MATLAB中Simulink模块设计浮选液位仿真模型,进行仿真分析,同时改变液位以测试系统的稳定性。通过对传统PID、模糊PID及Smith预估模糊PID控制算法进行比较可知,液位控制系统采用Smith预估模糊PID算法,其控制效果由于传统PID和模糊PID控制,调节时间更短,稳定性更强,提高了浮选机液位的稳定性,能更好地满足浮选过程对液位的要求。

基于模糊自整定PID的双容水箱串级液位控制系统研究

双容水箱串级液位控制具有抗干扰能力强、超调量小、过渡过程较短等特点。传统的PID算法和参数整定方法难以达到期望的控制效果。因此,针对双容水箱串级液位控制,利用模糊推理的方法实现在线自整定PID参数,设计相应的模糊PID控制器,基于Simulink仿真建模,对比传统的PID与模糊自整定PID输出响应曲线发现,该模糊自整定PID系统具有更好的鲁棒性,抑制系统超调以及对控制参数变化的自适应能力更强。

基于模糊PID连铸机控制系统的研究与实现

为进一步提升连铸工艺在钢铁冶炼的应用效果,保证铸坯的表面质量和避免漏液等事故的发生,在对连铸机设备简单概述及各部分系统分析的基础上,以结晶器为核心开展了系列研究,重点对其液位和振动的控制系统进行了设计,并明确了对应的控制参数。通过实验表明,所设计的结晶器控制系统可对振动位移进行平稳、快速控制,从而确保产品质量满足要求。

基于BP神经网络的连铸结晶器液位模糊PID优化控制研究

针对塞棒和拉坯速度等因素对连铸结晶器液位在线控制的影响,提出了一种融合BP神经网络和模糊PID的优化算法。根据连铸结晶器液位控制模型,利用BP神经网络将金属液流入量影响因素量化为塞棒位置,再利用模糊PID关联结晶器内液位与塞棒位置修正量、拉坯速度,在线整定PID参数以实现结晶器内液位的优化控制。仿真结果表明,BP神经网络和模糊PID能避免连铸结晶器液位控制产生的超调,在较短时间内使液位趋于稳态,减小液位的控制偏差,降低塞棒和拉坯速度等不确定扰动对铸坯质量的影响。

基于Factory IO与S7-PLCSIM Advanced的液位PID控制工业仿真系统设计

基于当前工业技术发展趋势,文中利用Factory IO作为PLC交互式教学软件,自由搭建仿真环境,进行液位PID控制工业系统仿真,与S7-PLCSIM Advanced软件配合使用,使得液位PID控制工业仿真近乎完美地还原了真实控制环境,这种更具趣味性的仿真调试可以有效激发学生学习兴趣,提高实训教学的效率,具有良好的教学效果和推广价值。

PID参数自整定条件下的液位控制系统设计研究

为了优化液位控制系统设计方案,将可视化分析、限定控制范围内自动化控制、串级控制3项技术融为一体,设计一套完整的液位控制系统。该系统采用PID参数自整定方法,创造液位控制条件,增加储油箱,设计双容液位控制系统,通过串级控制,以副控制环节带动主控制回路,提高液位控制精度。系统测试结果显示,本系统作业期间各项指标皆达到标准,PID参数整定条件下的控制效果良好。

基于专家PID的锂云母浮选系统液位控制方法

现有锂云母浮选系统的浮选设备由于容积小,缓冲能力有限,若使用常规PID控制易造成浮选液面大幅震荡,导致生产操作过程中各作业产率波动较大,对浮选产品品质的稳定造成了极大影响。此外,由于作业设备之间缺乏联动,整个浮选流程抵御来矿扰动能力差,作业重新恢复稳定所需人工调节时间较长。由于现有技术方案均过分依赖人工手动经验操作,多以经验调节为主,易造成经济损失。针对设备特点,设计一种基于专家PID和协同控制策略的锂云母浮选系统液位控制方法,能够解决现有采用常规PID控制造成浮选液面大幅震荡,采用人工手动经验操作控制稳定性差等问题。

基于改进灰狼算法的啤酒灌装PID液位控制

目的针对啤酒罐装液位控制存在的变负荷、多模态、PID参数整定难的问题,提出一种基于改进灰狼算法的PID参数整定方法,以提高啤酒生产的工作效率。方法对灰狼算法进行改进,使用欧式距离变化率动态调整收敛因子,平衡算法的全局搜索能力;引入动态自适应权重因子,提高算法的优化速度和精度;与基本灰狼算法比较并用测试函数验证改进算法的性能。结果仿真结果表明,改进后的灰狼算法在收敛速度和精度上提升效果显著;改进灰狼算法整定的PID参数的上升时间为1.9 s,调节时间为5.12 s,超调量为3.78%。结论与基本灰狼算法对比,改进灰狼算法对啤酒灌装液位PID参数进行整定,调节时间快,超调较小,可以更好地满足啤酒生产的控制要求。

基于DeltaV系统的PID控制算法的实时性能优化

以DeltaV系统中的比例积分微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)控制算法为研究对象,以锅炉汽包液位调节为例,针对当前算法的实时性能进行评估与改进。提出了一种改进方法,包括参数优化和控制策略调整。通过提高控制器的响应速度和精度,旨在更好地满足锅炉汽包液位调节的实时要求。实验结果表明,改进后的PID控制算法在锅炉汽包液位调节中具有更好的实时性能,能够更准确地控制液位,提高系统的稳定性和可靠性。

基于参数自整定模糊PID的三容水箱液位控制

液位控制是工业控制中的一个重要问题,针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点,设计一种参数自整定模糊PID控制器,可以在线实现PID参数的调整,使控制系统的响应速度快,超调量减少,过渡过程时间大大缩短,振荡次数少,具有较强的鲁棒性和稳定性。

基于PID参数自整定的液位控制系统设计及其实现

针对现有液位调控系统中双回路PID参数调节困难的问题,通过将继电反馈作为支撑PID参数自整定方法,设计了一套基于MCGS和PLC的液位调控系统用串级PID参数自整定控制策略。通过分析储油罐阶跃响应得到传递函数,在此基础上对控制对象进行离散化并建立了PID参数自整定控制系统,在MCGS平台成功实验了实时监控。比较自整定前后的控制性能,得到PID参数自整定具有较快的响应速度,较小的超调量、更快达到稳态、更强的抗干扰能力等优点,可以实现对储油罐系统液位的最佳控制。仿真结果表明PID参数自整定控制技术能够有效地调节储油罐系统的液位控制,极大地保证输油系统的安全。

室内绿植智能浇水系统

针对盆栽进行智能、合理的维护,解决在栽培过程中无法及时浇水以及无法控制浇水量的问题,设计了一款自动浇水装置。采用单片机作为内部控制器,该装置装配有温湿度传感器和液位传感器等环境参数检测设备,能够智能地响应室内环境和土壤潜在需求。通过PID控制算法来控制进出水泵出水量,将期望出水量设置为SP并实时检测实际出水量PV,通过计算误差并根据PID控制器输出的控制变量U控制相应的继电装置,以实现自动浇水装置的智能化控制。

基于遗传算法的贮液缸液位PID控制参数整定

目的在啤酒灌装过程中,贮液缸内液位的变化会直接影响啤酒的质量和产量,而对液位控制的准确、稳定与否,关键在对PID参数的选择。方法针对在贮液缸液位控制调试过程中PID参数选择的盲目性等问题,采用遗传算法对PID参数进行整定,并与临界比例度法整定的结果进行比较。结果经过遗传算法整定的PID参数,其输出响应曲线上升最短时间为3.98 s,超调量最小可达1.9%,调整最短时间为2.23 s。经过比例度法整定的PID参数,其输出响应曲线上升最短时间为1.92 s,超调量最小达23.7%,调整最短时间为11.62 s。结论采用遗传算法整定的PID控制参数总体效果较好,其输出响应曲线上升时间为3.98 s,超调量最小可达4.2%,调整最短时间为2.23 s,满足控制要求。

基于模糊PID控制的乳化液液位控制系统的设计

针对综采工作面乳化液液位变化具有非线性及时滞性、其数学模型难以建立等问题,文章介绍了一种基于模糊PID控制的乳化液液位控制系统的设计。该系统将模糊控制与传统的PID控制相结合,在实测液位和设定液位相差较大时采用模糊控制,在实测液位和设定液位相差较小时采用PID控制,控制方式灵活,且鲁棒性好、抗干扰能力强。Matlab/Simulink仿真结果表明,该系统响应快、精度高,符合综采工作面乳化液液位的控制要求。

基于模糊PID的三容水箱液位控制

工业生产中液位控制主要以传统的PID控制为主。针对液位控制的大滞后、时变性和非线性特性,总结PID参数的调节规律,并以此制定模糊控制规则,将模糊控制技术与PID控制相结合,设计出了模糊PID控制器。将所设计的模糊PID控制器应用于三容水箱液位控制系统中,实验表明该控制器在实际控制中取得了良好的控制效果。

基于BP神经网络PID算法的水箱液位控制系统设计

针对水箱液位这样一个多干扰、大惯性、高度非线性系统控制性能优化较困难,传统的控制策略在控制精度、灵敏度以及系统稳定性均存在缺陷,充分利用神经网络具有非线性函数逼近能力,构造神经网络PID自整定控制器,在解决高度非线性和严重不确定系统方面具有较好控制能力。解决了传统PID控制算法难以保证系统在任何工况条件下始终具有最佳控制性能的难题。仿真结果表明,该控制能使系统达到较好的控制效果。

基于遗传整定的模糊免疫PID控制器在液位控制系统中的应用研究

将遗传算法、模糊控制和免疫反馈机理与传统的PID控制相结合 ,提出了基于遗传整定的模糊免疫PID控制算法并将它应用在双容液位系统的控制中 实验结果表明 ,该控制方法的控制性能优于常规的PID控制 。

单神经元PID液位PLC控制应用

论述单神经元PID算法及其仿真。在S7-300 PLC上完成单神经元PID控制器的设计,并已应用于实际液位控制系统,获得满意的效果。通过与传统PID控制比较,分析单神经元PID控制算法的优越性。