模糊自适应PID控制在张力控制中的应用

针对凹版印刷机张力控制系统是一个非线性、强藕合、时变的复杂系统,用普通的PID难以达到理想的控制效果,设计出一种基于模糊控制原理的自适应PID控制器,根据偏差和偏差变化率来实时调整KP、KI、KD的参数.仿真结果表明,这种模糊自适应PID比常规PID控制器在张力控制中具有更好的控制性能.     

卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制优化设计

目的 优化卷筒纸印刷机纸带磁粉制动张力控制系统,降低张力控制系统响应时间、超调量、调节时间,提高系统抗干扰能力,提高纸带张力控制效果.方法 在纸带张力常规PID控制器基础上,引入制动器滞后补偿环节,利用Simulink仿真软件,设计出补偿PID控制器,分别对常规PID控制器和补偿PID控制器开展仿真分析.结果 得到常规PID控制器单位阶跃响应参数,上升时间tr=0.75 s,超调量 σ=9.5％,调节时间ts=2.812s,稳态误差es=0.001.得到补偿PID控制器单位阶跃响应,上升时间tr=0.40 s,超调量σ=6.7％,调节时间ts=1.962 s,稳态误差es=0.仿真15,10 s时引入扰动信号后,常规PID控制器在3.04 s回归稳态;补偿PID控制器在1.21 s回归稳态.结论 通过仿真分析,对比阶跃响应参数和干扰后回归速度,可知补偿PID控制器的动态性能优于常规PID控制器,控制纸带纸力性能较好,为优化卷筒纸印刷机张力控制提供了理论指导.     

纸纱复合制袋印刷一体机张力控制器设计

目的研究纸纱复合制袋印刷一体机纸张张力控制器。方法针对纸纱复合制袋印刷一体机的张力控制问题,结合模糊自适应PID与粒子群算法,设计基于余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法的模糊自适应PID张力控制器。利用余弦自适应调整惯性权重的粒子群优化算法,搜索出一组最优的PID参数,来提高张力的控制精度。结果仿真结果表明,该张力控制方法的响应时间为0.25 s,最大超调量为2%,小于其他方法的响应时间和最大超调量。结论设计的控制器与传统的PID控制和模糊自适应PID控制相比,具有响应速度快、控制输出稳定、调节时间短等优点。     

系统PID控制研究与仿真

PID（Proportional—Intergral—Differential）控制器具有算法简易、可靠性高等特点,是发展最早且较为成熟的控制器之一。PID算法在控制过程中只需要知道控制偏差e和偏差变化率ec等基本参数,不需要精确的数学模型,便可以通过该算法对控制参数进行在线自我调整,达到理想的控制效果。现代的PD控制是将自适应控制、最优控制、预测控制、鲁棒控制和智能控制引入到PID控制中的一种新型控制,具有广阔的发展前景。     

基于模糊自适应PID的加样臂位置控制

为实现快速、平稳的加样臂位置控制,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出基于模糊自适应PID的位置控制器.通过模糊控制在线调整位置环PID控制器的3个参数,使控制器具有较强的自适应能力和抗负载扰动能力,同时还具有传统PID控制器精度高的优点.仿真结果表明,基于模糊自适应PID的位置控制器比传统PID位置控制器响应速度快,调节时间短并具有抗干扰能力.进行了加样臂的运动控制实验,以传统PID控制作为对比,通过改变加样臂的运动环境验证了模糊自适应PID控制可以实现加样臂的准确位置控制并具有一定的自适应能力,可以为类似控制器的设计提供参考.     

新型悬浮包装中薄膜张力的模糊自适应PID控制

目的解决新型悬浮包装缓冲衬垫生产中薄膜张力难以控制的问题。方法建立非连续覆膜环节中张力系统的数学模型,提出以Lab VIEW为仿真软件,模糊自适应PID为控制算法的仿真策略。分析在不同卷径、不同加速度和加减速方式下,薄膜张力的变化情况和算法的控制效果。结果仿真结果表明,薄膜卷径越小张力波动越大,运行加速度越大薄膜张力波动越大。在不同工况下,模糊自适应PID较常规PID有更快的响应速度和更小的超调量。结论模糊自适应PID参数调整简单,适应性好,能满足非连续覆膜过程中薄膜张力稳定的控制要求。     

空气冷凝取水装置控制系统仿真研究

空气冷凝取水装置工作环境多变,常规PID控制器难以取得理想的控制效果.构造了一个自适应模糊PID控制器,实现了控制器参数的实时调整,增强了装置的环境适应性.通过MATLAB仿真表明,该控制方式具有动态响应快,超调量小,控制精度高等特点,在研制的空气冷凝取水装置中取得了较好的控制效果.     

基于PLC的矿井提升机模糊自适应PID控制策略研究与仿真

在针对矿井提升机的PLC控制系统中,采用传统PID控制虽能达到相应的控制要求,但因其控制的响应时间长、控制精度低、稳定性差等缺陷,不能广泛应用于有高精度要求的控制系统中。将模糊控制与自适应PID控制结合起来,设计了模糊自适应PID控制器。利用模糊推理方法实现对PID参数的在线自整定,进一步完善PID控制器的性能,提高系统的控制精度。MATLAB／SIMULIK下的仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并能消除了模糊控制稳态误差较大、控制精度低等缺点。     

自适应PID控制在列车空调多工况节能控制中的应用

介绍了自适应PID控制的基本原理和方法,并将其引入列车空调多工况节能控制中。研究结果表明:自适应PID控制能在线辨识控制对象参数,并能自动调整控制器参数,以适应在变设定值和随机干扰条件下工作,比常规PID控制具有更大的优越性,为今后自适应PID控制在列车空调多工况节能控制中的应用提供了理论依据。     

减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器设计及仿真研究

针对船舶横摇的非线性模型，利用免疫反馈机理，设计了一种减摇鳍模糊免疫自适应PID控制器。控制器将模糊控制与PID控制相结合，采用Fuzzy推理，对非线性函数进行模糊逼近，用模糊免疫P调节器实时整定PID控制器的比例增益，采用常规模糊控制器在线调整免疫PID控制器的积分时间常数和微分时间常数。通过对船舶减摇鳍控制系统的仿真，可以看出采用模糊免疫自适应PID控制器其控制效果远优于常规PID控制器，使减摇鳍的减摇效果得到显著提高。     

自调整 PID 控制在卷取张力中的设计与仿真

目的设计模糊PID变频调速自调整控制系统以克服纸张卷取张力控制不稳定现象。方法采用西门子全数字交流调速的控制方法,由速度及压力检测元件组成的张力控制系统,针对传统PID控制参数固定,将模糊算法应用于系统设计中,对系统调节器输出滤波处理,并将生产线速度变化作为前馈量加到控制器输出,进而提高调节器与生产线速度变化的跟踪能力。结论该自调整PID控制方法具有良好的控制效果,为工业过程非线性、时滞系统的张力控制提供了一种有效的控制方案。     

基于双模糊PID的药品包装贴标张力控制系统设计

目的 为提高药品包装的贴标精度,设计一种基于双模糊PID控制器的贴标机张力控制系统。方法 简要论述药品包装生产线结构及其工艺流程。针对标签纸带收卷过程具有时变性、非线性和动态干扰等特点,设计一种双模糊PID张力控制器。利用副模糊控制器实现主模糊控制器的变量论域系数整定,而主模糊控制器可实现PID控制器参数整定。通过实验验证所述控制系统的有效性。结果 实验结果表明,与PID控制器相比,双模糊PID控制可使系统超调量减小50%,系统调节时间减小65%;贴标位置准确、标签贴附平整。结论 所述控制系统具有较好的抗干扰性能,贴标效果良好,具有一定使用价值。     

基于蒸汽喷射制冷的汽车空调建模与控制

以汽车尾气为热源,建立蒸汽喷射制冷循环的数学模型。针对汽车蒸汽喷射制冷系统的特点,设计应用于汽车蒸汽喷射制冷系统的模糊自适应PID控制器,并与PID控制算法进行对比研究。仿真结果表明,模糊自适应PID控制器在变负荷、变工况等条件下都优于PID控制器,为蒸汽喷射制冷在汽车空调中的应用提供可行性方案。     

基于CMAC的恒张力控制系统研究

针对张力控制系统的时变性和耦合性,通过卷辊和带材的动力学分析,建立了张力系统动力学模型,分析了影响张力的主要因素.为解决常规PID控制在张力控制过程中难以实现参数整定的问题,提出CMAC与常规PID并行控制方案,利用CMAC的非线性映射能力适应时变系统的要求.建立了控制系统模型,并进行了仿真.结果表明,该方法的控制效果优于常规PID,抑制扰动能力强、稳定性较好.     

基于模糊PID的包装覆膜自适应恒张力控制方法

目的 为提高极限条件下对包装覆膜自适应恒张力的控制效果，基于模糊PID设计了一种新的控制方法。方法 首先通过参数拟合分析建立了包装覆膜的结构力学分析模型，并采用荷载-挠度全曲线拟合方法模拟了包装覆膜力学参数，然后结合区域–合并连续估计方法得到结构参数解析模型。在此基础上，通过外荷载作用力学评估分析，在极限转动刚度作用下，构建了弹塑性力学模型。然后通过极限抗力分析和屈服应力学参数的优化评估，得到抗弯刚度软化模型，继而基于模糊PID控制实现包装覆膜的自适应控制优化。结果 应用该方法后，包装覆膜自适应恒张力的输出稳定性较强，参数寻优能力较好。结论 根据实验结果可知，上述恒张力控制方法具有较好的控制效果。     

HTF58X2注塑机螺杆筒温度的模糊PID控制

分析了HTF58X2注塑机螺杆筒温控系统的特点与要求。考虑到传统PID控制器中的螺杆筒温控系统因具有非线性、纯滞后、时变性而难以取得满意的温控效果,提出了一种基于模糊策略的PID参数在线整定的自适应控制器。该控制器根据现场输入的温度偏差和偏差变化率,通过模糊推理对PID控制器参数进行在线调整,以适应不同工况下PID参数的最佳匹配。Matlab/Simulink仿真和实验测试的结果表明,模糊-PID控制器与固定参数的PID控制器相比,在调节速度、超调量和自适应能力等方面具有一定的优势。     

卷筒料印刷装备收卷张力系统解耦控制研究

目的 为了保证卷筒料印刷装备收卷张力系统的性能,提出一种适用于收卷张力系统的自抗扰（ADRC）解耦控制器。方法 在收卷张力系统数学模型基础上,结合卷筒料收卷系统的工作原理,基于ADRC控制技术设计收卷张力系统的ADRC解耦控制器,并利用Simulink软件对所提出的控制策略进行仿真研究。结果 在相同的阶跃输入下,研究结果表明,PID控制器调整时间为2.4 s,而ADRC解耦控制器调整时间为0.7 s;在PID控制下,收卷基材张力出现超调和震荡,而在ADRC解耦控制下,基材张力无超调和震荡现象;采用PID控制器,收卷牵引跨度张力变化引起收卷跨度张力波动,而采用ADRC控制器则没有波动。结论 提出的卷筒料印刷装备收卷张力系统ADRC解耦控制器实现了高精度张力控制,具有比传统PID控制器更好的控制性能。     

模糊控制在清蜡车控制系统中的应用

通过对模糊控制器和PID调节器原理的分析，将模糊控制和PID控制相结合的PID参数自调整的模糊控制器应用于清蜡车控制系统中。文章阐述了系统总体设计、硬件设计和软件设计。分析了模糊PID调节器比例、积分和微分的调节规则，并应用Simulink对系统进行仿真。控制器用平均温度的偏差和温度偏差变化率作为输入信号，PLC的模拟量输出用来控制燃烧器的喷油量，从而调节清蜡车控制系统的温度。