Smith预估补偿与积分分离PID在供热控制系统中的应用

针对供热控制系统时延性较大、传统PID策略控制精度不高、易产生超调与静态误差等问题,提出了一种史密斯(Smith)预估补偿与积分分离PID相结合的供热系统控制策略。首先,设计了供水温度控制系统的Smith预估补偿器,以降低热惰性因素对控制性能的影响;其次,给出了积分分离策略,用于消除静态误差;最后,将Smith预估补偿器与积分分离PID在PLC控制系统中进行部署调试,并进行实践研究。实践证明,Smith预估补偿与积分分离PID相结合的控制策略能最大限度地减弱大时延对供热系统的影响,有效提升系统的控制精度与控制性能。

基于Smith模糊多级积分分离PID的加热盘温度控制

为提高大尺寸晶圆的加工良率,研究采用金属氧化物导电涂层加热的碳化硅晶圆加热盘分区控制方法,提出基于Smith模糊多级积分分离PID的四分区温控系统,解决高精度要求下晶圆加热盘表面温度一致性问题。通过热效应仿真建立系统模型,分析各区域的热量分布,进而基于PLC控制器搭建加热盘温度控制系统,提出便于实际应用的Smith模糊多级积分分离PID算法提高控制精度,在MATLAB中结合系统模型与常规PID算法进行对比,最后基于所建立的加热盘温度控制系统进行实验验证。仿真结果与实验结果均表明,所提控制方法具有更高的控制精度,可以实现加热盘表面温度一致性稳定在0.05℃左右,平均温度稳态误差±0.05℃,控制效果良好。

基于PLC的积分分离PID算法在张力控制中的应用

传统PID对收卷张力系统控制时会造成PID控制器的积分积累,致使控制量超过允许的极限控制量,引起系统较大的超调,甚至是系统振荡,这在生产中是绝对不允许的。为此将积分分离PID控制算法应用于PLC对收卷张力进行控制。与传统的PID控制算法进行比较该算法改善了控制性能。采用MatLab中内嵌的Simulink软件包进行仿真,对积分分离控制器系统进行封装,建立了张力控制系统仿真模型。仿真结果表明,该方法极大地提高了系统的精确度和效率,降低了超调量,达到较高的工程应用价值。

基于积分分离的PID位置控制器的设计

本文在建立直线电机伺服系统PID位置调节器的数学模型基础上 ,分析其参数与系统动静态性能之间的关系 ,由此 ,设计了积分分离的PID位置控制器。仿真与实验结果表明 。

金属带式CVT速比的改进PID控制

针对无级变速器（CVT）常规速比控制器的局限性，提出了一种既能满足大规模生产要求，又具有广泛适应性的改进PID速比控制算法。通过分析经典PID控制器原理，确定了该控制器的优点和局限性。为了保留经典PID控制器的优点，同时克服其局限性，在经典PID控制算法的基础上加入了积分分离和微分先行的控制环节，改进后的控制器能有效避免偏差的累积和目标速比阶跃变化等影响，使车辆能够适应多变的交通条件。设计了速比跟踪试验，目标速比以30S为周期在最大和最小速比（2.5～0.4）之间阶跃变化，用以上2种控制器分别对目标速比跟踪。试验结果证明：改进PID比经典PID速比控制器的响应速度显著提高，而且有效地避免了超调的发生。

基于积分分离PID控制算法的神经元控制器

介绍一种基于积分分离PID控制算法的神经元控制器实现方法。编写S函数来构建MATLAB环境下该神经元控制器的SIMU -LINK仿真模型。利用该模型对控制器在电加热炉中的应用进行仿真研究。仿真结果表明 ,基于积分分离PID控制算法的神经元控制器与传统的神经元PID控制器相比 。

基于多级积分分离PID算法的温度控制系统

介绍了多级积分分离PID算法的原理,并对传统PID算法、单级积分分离PID算法和多级积分分离PID算法的进行了仿真分析,研究发现多级积分分离PID控制算法在减少超调量、提高系统稳定性等方面更具优势。以多级积分分离PID算法为算法基础设计了高精度多路温度控制系统,并对该系统的性能进行了测评。实验结果表明,测温精度为±0.028 K、温度控制精度为±0.087 K、最大超调量小于2%。所以采用多级积分分离PID算法的温度控制系统能够满足各种工控条件下的温度控制需要。

积分分离PID算法的电阻炉温度控制系统

为使大惯性、纯滞后的电阻炉温度控制系统的动态性能和稳态精度满足要求,提出了Smith预估结合积分分离PID算法;设计了温度控制器的硬件系统;对控制系统进行辨识;分析了Smith预估结合积分分离PID算法与单纯Smith预估控制算法的区别,并对两种控制算法进行了比较分析,确定了电阻炉温度控制系统参数;最后对Smith预估结合积分分离PID算法进行了电阻炉的温度控制实验;实验结果表明,采用Smith预估结合积分分离PID算法提高了电阻炉温度控制系统的稳定性,降低了系统的超调,稳态精度达到0.2℃,其动态性能和稳态精度满足系统控制要求。

采用模糊自适应PID的挖掘机控制系统研究

针对挖掘机控制系统多变量、非线性和强耦合特性,结合人工操作和PID参数整定的经验,通过优化处理,设计了采用积分分离与梯形积分的模糊自适应PID控制系统:根据工况的变化,实时计算出适合条件的控制参数,实现最优控制。实际运行结果表明,此系统鲁棒性好、适应性强,较大地提高了响应速度和准确度。

基于改进型积分分离式PID的机器人运动控制

针对移动机器人在旋转角度控制时,普通PID控制器存在超调、波动和普通积分分离式PID存在响应速度慢的问题。提出了改进型积分分离式PID控制算法,采取对PID控制器的比例项和积分项同时进行控制的方法,并针对不同阶段误差采取参数自适应的控制。改进型积分分离式PID控制器避免了超调和波动,提高了系统的稳定性,同时又提高了系统的响应速度。与普通积分分离式PID相比,系统输入大约提前500 ms消除静差,系统响应大约提前400 ms消除静差。在机器人旋转控制时,避免了机器人的旋转波动,减少了对轮子的磨损,同时又能准确快速的旋转到目标方向。

基于模糊自适应PID的伺服系统控制

以飞行仿真转台伺服系统为研究对象,设计了一种带比例因子的模糊自适应PID控制器,通过误差和误差变化率在线模糊推理并调整比例因子和PID控制器的修正值。通过引入积分分离控制方法,在保证系统动态性能的前提下,一定程度上克服了模糊控制方法无法消除静差的缺点,也满足转台控制的实时性要求。仿真实验结果表明,该方法与传统PID控制相比,能够有效提高转台伺服系统的动态性能和鲁棒稳定性。

钢球磨煤机的改进型单神经元PID自适应解耦控制系统

针对钢球磨煤机(球磨机)制粉系统的多变量、强耦合、非线性和时变性等特点,提出了改进型单神经元PID自适应解耦球磨机控制系统。在单神经元控制器中,单神经元的权值采用有监督的Hebb学习规则在线训练,单神经元的比例增益和学习速率采用在线调整;神经元的结构采用积分分离PID方法进行结构变化。Matlab/Simulink仿真结果表明,该控制方法比传统PID控制方法有更好的控制品质,其具有跟踪快、鲁棒性强、解耦好等优点,较好地解决了球磨机系统的时变性、耦合性等问题。

基于多轴同步滑模控制的积分分离PID算法的研究

为了提高多轴系统之间的同步性能,采用积分分离PID算法来解决传统耦合同步控制算法的增益常数难以确定的问题。多轴间的同步误差先经过积分分离PID预处理再引入到滑模控制的切换函数中。使得滑模控制律的设计中不仅有系统的位置误差又包含系统的同步误差,同时为了保证了滑模运动的动态品质滑模运动采用指数趋近律。基于Lyaunov稳定性分析原理证明了设计算法的渐进稳定性。最后与无耦合补偿的双轴系统比较,验证了所设计算法不仅能保证单轴系统的运动性能,而且还有效的提升了多轴间的同步性能。

改进型增量式PID算法在S7-200中的程序实现

在西门子S7-200的编程软件中本身已经集成了PID控制指令,但使用不够灵活且受到使用控制回路的限制。以增量式PID算法为基础结合积分分离PID算法和带死区PID算法编写的改进型PID控制子程序功能更加强大,且不受控制回路的限制,可以在S7-200的控制程序中重复调用,具有重要的工程适用意义。

积分分离PID在强度试验中的应用与研究

液压加载是结构强度试验最主要的加载方式,由于控制器调节的因素,存在载荷超调的问题。介绍了积分分离PID算法原理,并将传统PID与积分分离PID进行对比仿真分析,积分分离PID有减小超调的优势。以积分分离PID算法为基础,设计了液压加载控制系统,首次在MTS Flextest 200控制器中引入积分分离PID算法,并对超调指标进行测试。实验结果表明,采用积分分离PID算法的液压加载控制系统,有效地减小了系统的超调,满足结构强度试验的加载精度要求,对结构强度试验中的其他加载控制方式改进提供了借鉴意义。

积分分离的单神经元PID控制算法及其研究

将积分分离的思想引入单神经元PID(比例积分微分控制)算法中,提出1种积分分离的单神经元PID控制算法,既避免了由于积分累积而导致的较大超调,减少振荡幅度,又利用单神经元PID算法中参数可调的特性,增强了控制系统的自适应能力。通过对不同被控对象的仿真研究,表明其有效性和优越性。同时,通过对该算法中阈值取值研究及该算法与普通PID及单神经元PID的对比研究,指出了该算法的优缺点。

焊接机器人直流电机控制系统PID仿真比较

焊接机器人所使用的无刷直流电机控制系统中的控制器直接影响到自动化焊接的性能,利用Matlab/Simulink建立了分别设计了基于常规PID控制器、积分分离PID控制器、模糊PID控制器的焊接移动机器人的无刷直流电机系统模型,并对模型进行了多方面的仿真研究。仿真结果表明,常规PID、积分分离PID、模糊PID相比较,模糊PID具有更高的精度和更好的系统动、静态特性、使系统获得更良好的综合性能。

动态积分分离PID控制算法在LabVIEW中的实现

针对常规积分分离PID调节器直接应用时参数整定困难,积分作用的利用率受到限制等不足,提出了一种动态积分分离PID控制算法,该算法可根据偏差的大小平滑地改变积分速度。并以液位控制为背景验证了该算法的可行性,结果证明该算法不但完全消除了积分饱和现象,而且自适应能力加强,参数整定更容易。

基于PLC的积分分离PID算法在液位系统中的应用

介绍将积分分离的 PID控制算法应用于可编程控制器对液位系统进行控制 ,通过与 DDZ 型电动组合仪表的传统 PID控制方法的实验结果比较 ,验证了数字积分分离 PID在液位控制中的优势 。

积分分离PID控制在某防空导弹中的应用

某型防空导弹采用改进的数字分时段积分分离PID控制。根据目标和导弹偏差及其变化控制积分系数,若比例项、积分项和微分项符号相同而偏差较大时积分项不工作,其符号不同时积分项工作。仿真表明此控制方法对于机动目标能够使偏差的振幅减小,提高命中率。