基于模糊Smith方法的温控系统仿真研究

在过程控制中,经常会碰到纯滞后、时变、非线性的复杂系统,传统的模糊控制和PID控制方法解决上述问题效果不佳。为了解决控制系统中超调量大和调节时间长等问题,针对热疗温度控制对象的纯滞后特性,在Smith预估器和传统PID控制的基础上,结合模糊PID控制与模糊自适应Smith预估控制,提出模糊Smith智能控制方法。方法通过对模型的纯滞后进行补偿,来减小纯滞后系统的超调和增强系统的稳定性。通过建立热疗数学模型并进行仿真研究,结果表明无论在参数不变还是参数改变的情况下,方法在超调量和凋节时间等方面都有很大提高,极大地改善了控制性能,提高了温度控制系统的鲁棒性和抗干扰性。     

模糊Smith在温控系统中的仿真研究

研究电厂锅炉温度优化控制问题,由于温度的稳定性受到多种因素的影响,所以温度控制系统是一个具有时滞性、非线性和时变性的复杂系统,传统PID控制和模糊控制难以建立精确的数学模型,控制系统的超调时间长,超调大.为了解决控制系统的超调时间长,超调大等问题,为了优化温控制系统,在传统PID控制和Smith预估计器的基础上,结合模糊控制系统良好非线性优点,提出模糊Smith的温控制系统.方法通过Smith预估器对模型的时滞性进行补偿,使时滞系统的超调减小,系统的稳定性增强.通过建立温控制系统数学模型并进行仿真实验,结果表明模糊Smith的控制方法降低了超调量,缩短了超调时间,有效提高了温控制系统的鲁棒性和抗干扰性.     

压水堆核电站稳压器压力控制系统仿真研究

研究PID控制器参数优化问题,针对稳压器压力控制系统具有复杂非线性、时变性特点,引起系统的输出品质特性较差,超调量大,调节时间长,上升时间长,控制精度差等。传统PID的控制参数难以精确整定,且依赖于对象的精确数学模型。为了提高PID控制精度,减小超调量、调节时间和上升时间,提出用单神经元的神经网络来优化PID控制器参数的方法。通过单神经元的自学习和自适应能力,获得最优控制性能的PID控制参数。仿真结果表明,单神经元神经网络的PID控制方法与传统的PID控制方法相比,系统响应速度更快,超调量更小,为优化控制系统提供了参考。     

变风量空调的自适应模糊PID复合控制

研究空调系统控制的优化问题,针对变风量空调系统是一个时变、非线性、纯滞后的复杂系统,要求达到舒适节能的环境.传统模糊控制和PID控制方法难以获得较好的控制性能.为解决控制系统中超调量大、振荡和控制精度不高等问题,提出了史密斯预估的自适应模糊- PID复合控制策略.在传统的模糊控制中加入自适应环节,通过模糊自适应校正解决了因模糊规则粗糙而造成控制精度不高,适应能力弱的问题.针对大滞后系统,采用史密斯预估补偿,减小了控制系统的超调和振荡.同时,用模糊与PID相并联的复合控制方式,提高了系统的动态性能指标和稳态精度.仿真结果证明,改进的控制策略响应快、控制精度高、鲁棒性强,为变风量空调系统的智能控制设计提供了参考依据.     

基于限幅模糊PID算法的果酒温度控制系统

针对果酒发酵温度控制系统的大惯性和纯滞后等特点,在传统模糊PID温度控制系统中引入反正切函数和Smith预估温度补偿器,以实现对果酒温度的精准控制.通过使用反正切函数作为量化因子以对误差和误差变化率进行限幅、模糊算法对PID控制器参数实现自整定和Smith预估实现补偿非线性延时,以减少系统的超调量、稳态误差和调节时间....     

时变大滞后系统的模糊免疫PID控制

工业中的大多数生产系统都是时变和滞后系统。对于这类系统,普通的PID控制器难以获得满意的控制效果。而采用模糊PID控制能降低系统的超调量,提高系统的响应速度。为了提高模糊PID控制器的控制性能,将模糊参数自整定调节方法与免疫进化算法相结合,设计了一种模糊免疫参数自整定PID控制系统。对于时变大滞后系统,模糊免疫参数自整定PID控制能明显减小系统的超调量,加快系统的响应速度。     

大滞后系统模糊自适应PI-Smith控制

工业过程中普遍存在大时滞对象,为了解决大时滞系统控制中超调量大和调节时间长等问题,将史密斯(Smith)预估控制原理和模糊PI控制器参数的自适应调整方法结合起来,在Smith预估控制系统中,用模糊PI控制器代替传统的PID控制器,根据模糊控制原理对PI的2个参数进行在线整定,提出一种大时滞系统的模糊自适应PI-Smith控制方法.通过对电加热炉的仿真研究,结果表明该方法具有调节时间短、无超调量、控制精度高、无稳态偏差的优点,同时对系统模型变化具有良好的适应性.     

基于OPC和MATLAB的电阻炉温度控制系统设计

针对电阻炉温度系统具有非线性、大惯性、大滞后等特点,结合常规PID控制器和模糊控制器各自的长处,以MATLAB为计算平台,通过OPC技术实现MATLAB和ECS-700之间的数据交换。提出了基于OPC技术的自适应模糊PID控制方案。自适应模糊PID控制器由MATLAB中的模糊工具箱设计,ECS-700主要负责数据采集和设备驱动。实验结果表明,电阻炉温度控制系统的性能令人满意,该方法调节时间短、超调量小、波动小,OPC通信的性能非常有效可靠,可以有效应用于电阻炉温度控制系统中。     

基于模糊自适应的SBBR溶解氧控制系统仿真

针对SBBR溶解氧系统的纯滞后、非线性、时变性的特点,提出将模糊自适应PID控制器引入到SBBR污水处理系统的曝气过程。采用模糊控制规则,根据控制系统偏差及偏差变化率的大小,自动调整PID控制器KP、KI、KD三个参数的大小,以使系统具有更好的控制品质。通过MABLAB仿真,结果表明,模糊自适应PID控制器比传统PID控制器上升时间缩短了37秒、调节时间缩短了95秒、超调量小3.5%且无静差。     

基于灰色预测模糊PID算法的空调房间温度控制

针对中央空调系统房间温度控制系统的大惯性、纯滞后和时变性特点,设计了将等维新息灰色预测控制与模糊自整定PID相结合的新型控制器,建立中央空调房间温度控制系统的数学模型,介绍灰色预测模糊PID控制器结构,并对该控制方案进行了数字仿真。仿真结果表明,该控制器比PID控制器、模糊PID控制器有更多优越性,调节迅速,超调小,有更好的动、静态性能,具有一定的可行性。     

循环流化床锅炉炉膛负压模糊自适应PID控制

模糊参数自适应PID控制器将模糊控制技术的原理和常规数字PID控制算法相结合,实现数字PID控制器的参数在线动态自调整。在大型循环流化床锅炉试验台上组成负压控制系统对该控制算法进行实现。运行结果表明：相对于常规PID控制器,该控制器能减少系统调节时间60％以上,减少系统最大超调量10％以上,应用于循环流化床锅炉炉膛负压控制系统中能取得良好的控制品质。     

基于积分分离SNPID的果蔬膨化温度控制系统设计

在果蔬膨化温度闭环控制系统中,一般PID调节器参数难以根据环境变化实时自整定,无法实现对被控制对象的精确有效控制;此外,传统数字PID控制器在系统启动、停止或因加工不同果蔬原料而大幅增减温度设定值时,会因为PID控制器积分积累的影响,引起膨化温度控制系统超调增大,从而导致果蔬膨化温度控制系统相对稳定性降低;针对上述问题,提出了以SCL语言开发基于积分分离算法的单神经元PID控制器;将该积分分离SNPID控制器应用于果蔬膨化温度控制系统中,既能避免控制系统产生较大超调,又可通过调整权系数以增强控制系统的自适应能力,从而实现对果蔬膨化温度的精确有效控制。     

网络控制系统Smith Fuzzy PID控制器的设计

针对网络控制系统中普遍存在的时延问题,提出了一种将模糊自适应算法和Smith预估补偿算法与常规PID控制器相结合的智能控制策略。该方法充分利用了Smith预估控制算法对带时延系统的良好控制能力,同时利用模糊推理算法实现对PID参数的在线自整定,进一步改善PID控制器的性能。仿真结果表明,基于该智能控制器的网络控制系统克服了传统PID控制超调量大及常规Smith预估补偿过分依赖于被控对象精确数学模型的缺陷,可以有效降低时延对系统性能的不利影响,使被控对象具有良好的动、静态特性。     

采用遗传优化自适应模糊PID控制球杆系统

为解决球杆系统动态、静态性能不高的问题,提出了遗传算法优化自适应模糊PID控制器的控制方法.该模型在拉格朗日方程建立球杆系统数学模型的基础上,采用遗传算法优化模糊控制规则、隶属函数和自适应PID参数.在GBB1004系统中建立了遗传算法优化后的自适应模糊PID控制器以及控制模型,并对该控制器进行实验验证.实验结果证明了遗传算法优化后的模糊控制器有效地减小了系统的超调量,缩短了系统的调节时间,能够较好地控制球杆系统.     

一种模糊PID控制器在制浆蒸煮过程中的应用

在分析造纸厂纸浆蒸煮过程数学模型的基础上，提出了一种模糊PID控制器。该控制器能够自适应地调节比例、积分和微分作用，使系统具有超调量小、鲁棒性、自适应性强、调节时间短的优点，克服了传统PID控制器的缺点。该控制系统用于某造纸厂4个蒸球的蒸煮控制，取得了良好的控制效果。     

基于遗传算法优化的跳汰机排料系统PID控制仿真

针对传统PID控制方法应用于跳汰机排料系统时难以获得最优控制参数、控制效果差的问题,提出一种基于遗传算法的PID控制参数优化方法,介绍了基于遗传算法优化的PID控制结构、参数优化方法及步骤,并以某矿井跳汰机排料系统为例,对基于该方法的PID控制器的控制性能进行了仿真研究。仿真结果表明,该方法能够实现PID控制参数的在线优化,收敛速度快,具有较强的鲁棒性;基于该方法的PID控制器具有良好的动、静态性能,无超调现象,控制精度高。     

基于改进粒子群PID黄酒发酵溶解氧浓度控制

针对黄酒发酵溶氧控制时变性、非线性的特点,基于黄酒溶氧控制数学模型为二阶滞后模型的特点,提出一种单一参数寻优的改进粒子群PID控制器。仿真结果表明,提出的方法设计的PID控制器在控制黄酒发酵溶氧过程中可以有效地减少系统的调节时间和超调。     

基于两自由度PID-准谐振控制器的永磁同步电机转矩脉动抑制方法

由于功率变换器死区、磁链谐波等非线性因素的存在,导致电机相电流中含有大量高次谐波,因而电流与磁链共同作用后产生的电磁转矩中也含有各种阶次的谐波,这使得转矩呈现出一种周期性的波动特性,称为转矩脉动。为解决这一问题,分析了转矩脉动产生的原因,为消除引起转矩脉动的谐波电流提出一种PI控制器与准谐振控制器相并联的控制结构。然而,谐振控制器的加入导致电流环响应超调的增加,因此引入两自由度PID控制器以减小电流超调,最终得到一种两自由度PID并联准谐振控制器的控制结构。最后,通过仿真实验对各种控制结构的对比研究,验证了所提方法的有效性。     

神经网络PID工业温度控制系统研究

本文介绍了一种神经网络PID控制器,并将它与传统PID控制器、模糊控制器和神经网络控制器进行比较。神经网络PID控制器综合了PID控制器和神经网络控制器的优点并弥补了它们各自的不足之处。通过上述各种控制器在工业温度控制系统的仿真研究表明,神经网络PID控制器具有超调小,过度时间短,控制精度高的优点,对大滞后的温度控制系统有很好的控制效果。