Fuzzy IMC-PID控制器的设计及仿真研究

从IMC结构出发,提出了一种基于fuzzy、PID控制的Fuzzy IMC-PID控制器,对工业过程中时滞系统纯滞后环节一阶Pade近似后,由内模整定得到PID控制器的参数整定值,再依据合适的模糊控制规则,对其进行在线二次自整定。借助MATLAB工具箱进行仿真,结果表明,该控制器具有内模、模糊、PID控制器的优点,超调小、调节性能好、鲁棒性强。对于大纯滞后或非线性系统能够较好地工作,可以推广应用于一般工业过程控制中。     

大滞后系统的专家-模糊PID控制器设计

在工业过程中,大滞后系统的时滞、非线性情况严重,常规PID控制往往难以获得理想的控制效果.针对上述情况,设计了一种基于专家经验的模糊与PID并联复合型控制器,能够在PID控制的基础上改善系统的控制品质.介绍了带有可调因子的模糊控制算法,给出了模糊控制器相关参数的整定方法.根据专家经验制定了模糊控制与PID控制的加权系数的整定规则.对具有大迟延、大滞后特性的循环流化床的燃料量与床温模型进行了仿真研究.仿真结果表明:在大滞后系统的控制中,所设计的专家模糊PID控制器能够很大程度的改善系统的动态动性,且具有较好的鲁棒性.     

液位控制的模糊内模PID控制器设计

本文介绍了液位过程模糊内模PID控制器的设计.利用机理分析和实验辨识相结合的方法建立了被控过程的数学模型,并依据内模控制原理设计了一种PID控制器,该控制器结构简单,只有一个可调参数.为了克服了内模控制器参数整定要在系统标称性能和鲁棒性之间进行折衷选择的局限性,利用模糊逻辑实现了控制器参数的在线自动整定.实验结果表明,模糊内模PID控制器能有效地改善系统的性能.     

模糊自整定PID控制器的设计与仿真

常规PID控制器因结构简单、鲁棒性好、参数调整方便等,常被用于工业过程控制.但其参数整定是在获取被控对象数学模型的基础上根据一定的规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统.针对其参数整定效果不良、调试时间长、对被控对象适应性差等缺点,将模糊控制与PID控制相结合,设计了模糊自整定PID控制器.在常规PID控制器基础上,根据相应的模糊规则进行模糊推理,实现PID参数的在线自整定.仿真结果表明,模糊自整定PID控制器,不仅具有模糊控制快速、适应性强等优点,又有PID控制精确度高的特点,使系统有较好的控制作用,因此具有较好的工业应用前景.     

基于参数自整定模糊控制的永磁同步电机矢量控制调速系统

针对采用SVPWM调制的永磁同步电动机的矢量控制系统,介绍参数自整定模糊控制策略,该策略吸收了空间脉宽调制、模糊控制和PID控制的优点,能够按照被控制对象的性能要求,通过模糊控制规则自动整定控制器参数,速度调节采用模糊自整定控制器,改善了系统的性能.仿真结果表明,基于参数自整定模糊控制与常规PID控制的水磁同步电机调速系统相比,具有良好的动态,稳态性能以及较强的鲁棒性,从而证明了这种设计方法的合理性和优越性.     

胎面生产线辅线速度链模糊自适应PID控制

针对常规PID控制在胎面挤出联动生产线辅线速度链整定中,参数整定不尽人意的问题,设计出一种基于模糊控制理论的自适应PID控制器。通过建立模糊控制规则和进行模糊推理来确定PID的参数,实现对辅线速度的调节。利用Matlab的模糊逻辑控制工具箱对算法进行仿真,仿真结果表明,该控制器与常规PID控制器相比,具有调节时间短、超调量小、跟踪调节性能好、鲁棒性等优点。实践证明,这种模糊自适应PID控制器比常规的PID控制器具有更好的控制特性。     

模糊逻辑在PID参数整定中的应用

PID控制是最早发展起来的控制策略之一,由于受到参数整定方法烦杂的困扰,常规PID控制器参数往往性能欠佳,对运行工作情况的适应性差。本设计将模糊控制和PID控制结合起来,构建自适应模糊PID控制器,实现PID参数的最佳调整。该模糊自整定PID控制器既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、稳态特性。     

内模PID控制器在电阻加热炉温控系统中的应用

本文介绍了内模控制(IMC)的基本原理及内模PID控制器的设计方法,进而将这种控制方法应用到电阻加热炉温控系统中.内模PID控制器只有一个可调参数,整定方法简单,克服了常规PID参数整定复杂的缺点,易为工程技术人员掌握.MATLAB仿真结果表明内模PID控制系统具有较好的动态性能和较强的鲁棒性,有效提高了系统的控制品质...     

模糊神经网络PID控制器及在DTC中的应用

本文详细介绍了常规控制和模糊PID控制在直接转矩控制系统中的应用，建立在MATLAB仿真模型的基础上．利用多层神经网络构建模糊PID控制器，通过神经网络自学习能力在线提取模糊控制规则，根据不同时刻的误差和误差变化率运用模糊推理在线自整定PID参数。仿真表明，改进的模糊PID控制器具有常规PID控制器更好的效果。本系统适用于高性能交流伺服或调速系统。     

基于PLC的模糊PID控制器在发动机试验台测控系统中的应用

将模糊控制和PID控制结合起来运用于发动机试验台测控系统中,构造了一个参数自整定模糊PID控制器,通过模糊控制规则在线调整PID控制器的参数,用MATLAB实现该控制器的仿真。仿真结果表明该控制器的动态响应曲线好、超调量小、稳态精度高。并给出基于PLC直接查表方式实现该模糊PID控制器,为模糊控制技术在工业控制中应用提供了更加广阔的空间。     

基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统

网络控制系统中存在着时延、丢包、网络干扰等问题。针对网络控制系统中存在恶化系统的控制性能,甚至导致系统不稳定的因素,提出了一种基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统,它能根据系统的实际输出与期望输出误差,利用自适应模糊控制和神经网络自学习的原理进行控制参数的自行调整,以符合控制系统的实际要求,同时,分析了网络延时,丢包率及网络干扰因素对系统性能的影响。利用TrueTime工具箱建立了包含自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的仿真模型,并将其分别与基于常规PID控制器的网络控制系统和基于模糊参数PID控制器的网络控制系统进行了比较。实验结果表明,在相同的网络环境下,基于自适应模糊神经网络控制器的网络控制系统的控制效果比基于常规的PID控制器和基于模糊参数PID控制器的要好,且具有较好的抗干扰能力和鲁棒性能。     

基于模糊预测PID算法的地下空间湿度控制

根据防护工程地下空间空调系统的时滞以及非线性特性,结合预测控制和模糊控制两种方法,设计了基于模糊预测PID算法的控制器.建立了系统的数学模型,并基于所提出的控制方法对其进行仿真研究,结果显示该控制器抗干扰能力较好,相较于传统PID控制,该控制器调节时间更快,控制效果更佳.     

Robustness of fuzzy PID controller due to its inherent saturation

In this paper, an inherent saturation of the fuzzy proportional–integral–derivative (PID) controller is revealed due to the finite fuzzy rules used. An equivalent structure and model of the fuzzy rule base is derived to show a saturation property. The bandwidth of the fuzzy PID control system can be adjusted by changing saturation parameter. Parameters of the fuzzy PID controller can be designed based on the inherent saturation. Compared with the conventional PID controller, the fuzzy PID controller has two advantages because of the inherent saturation: (1) without the additional filter, it can prevent impulse signal effectively; (2) without the additional anti-windup structure, a robust performance can be maintained when the input saturation occurs. The fuzzy PID controller is applied to an integrated circuit curing process. The simulation and experiment results demonstrate these effects of the inherent saturation, and its influence to the robustness of fuzzy PID controller.     

基于自适应模糊PID控制器的非线性系统仿真

对于缺乏精确模型的过程或参数时变的滞后过程,传统PID控制难以达到良好的控制效果.普通模糊控制能够对一些非线性系统进行控制,并不需被控对象精确的数学模型,但是模糊控制难以消除系统的静态误差.针对复杂的非线性系统,设计了自适应模糊PID控制器.该控制器将模糊控制的动态性能好的优点和PID控制的稳态精度高的优点结合起来,采用模糊控制与PID控制分段控制策略,当偏差大于某一阈值时,采用模糊推理的方法调整系统的控制量,当偏差小于某一阈值时,切换到PID控制以消除系统的静态误差,较好地克服了传统PID控制和普通模糊控制所存在的主要问题.通过仿真实验分析,证明了该控制方法的有效性.     

参数自校正模糊PID在管道风速控制中的应用研究

针对气流炸药生产线管道风速控制过程具有非线性、大滞后、大惯性等特点,在精确模型难以建立的情况下,提出一种参数自校正模糊PID控制器。本文详细地阐述参数自校正模糊PID控制器的设计,将模糊控制器与PID控制器相结合,利用模糊控制器的输出来修正PID控制器的参数。在气流炸药生产线的应用表明本文提出的控制策略具有反应速度快、稳定性强和控制精度高等特点,达到了较好的控制性能。     

炮管俯仰系统建模及油液污染影响控制仿真

非平衡炮管俯仰系统控制的关键是如何克服变化非平衡力矩、油液污染造成内部参数改变等扰动的影响。为实现其高精度控制,给出了一种基于模糊PID理论设计的控制器,采用集中参数法建立各组件数学模型并联立得到系统整体模型,进而搭建Matlab/Simulink仿真模型,应用传统PID控制器与模糊PID控制器进行驱动腔的控制。对比仿真结果表明,模糊PID控制可有效提高系统控制精度至0.1mil,且响应速度得到了一定改善。证实了PID控制结构简单却不能在线调整参数,模糊PID控制因具有较强的鲁棒性而容易获得更好的控制效果。     

基于逆系统方法的内模控制在吊车消摆运动中的应用

针对非线性、欠驱动的桥式吊车水平运动系统，先运用非线性逆系统方法将其转化为伪线性系统，然后按照线性系统理论设计内模控制器来控制吊车的水平定位．同时设计了一个角度反馈控制器来确保摆角迅速衰减．最后和常规PID、模糊控制做了比较．实验结果表明，本方案能保证定位无静差、摆角迅速衰减，同时具有良好的抗干扰能力和较强的鲁棒性，控制效果优于PID和模糊控制．     

基于T-S模型的自校正模糊PID控制器的设计

基于Takagi和Sugeno的模糊控制模型，设计了基于T-S模型的积分分离算法的模糊PID控制器，同时引入了继电反馈控制进行模糊PID控制器初始值的整定，实现了自校正模糊PID控制器。通过对工业过程的时滞对象的数字仿真分析表明，该控制器获得了很好的静动态性能、鲁棒性和抗干扰能力，为实现自动型控制器提供了简单而又实用的新方法。     

带钢跑偏电液伺服控制系统的PID控制器设计

为了对带钢卷取机的跑偏进行控制,建立带钢卷取机电液伺服跑偏控制系统的数学模型,并用MATLAB软件对此系统的时域性能指标进行分析。对系统采用常规PID控制器和模糊自适应PID控制器设计,使系统性能达到设计要求。对两种方法进行仿真,表明模糊自适应PID比常规PID控制系统有更好的动态性能和稳态特性。