主动队列管理中PID控制器的解析设计方法

主动队列管理(active queue management,简称AQM)是一个非常活跃的研究领域.作为对终端系统上拥塞控制的一种补充,中间节点的AQM策略在保证较高吞吐量的基础上可以有效地控制队列长度.基于TCP/AQM控制论模型,使用H(最优控制理论,以解析的方法设计了新型PID控制器.该控制器的特点是:控制器由单参数调节,可以方便地实现系统标称性能和鲁棒性能的折衷.通过NS仿真并与其他算法相比较,验证了所设计的控制器的性能.结果显示,所设计的PID控制器性能优于其他算法.     

二次调节五轴液压加载系统控制器设计和仿真分析

针对二次调节五轴液压加载系统,建立了系统的方框图模型,根据系统的工作特点,设计了模糊PID控制器.利用Matlab/simulink仿真软件,对系统采用模糊PID控制器和普通PID控制器两种不同情况进行了对比仿真,仿真结果表明:系统无波动时,二者都能满足该系统的工作要求,但是采用模糊PID控制器系统的性能好于普通PID.系统输入产生波动时,只有模糊PID能够较好地抑制波动.     

改进的PID型迭代学习控制器设计

为了提高PID型控制器的性能,针对当前网络拥塞控制存在的不足:网络拥塞不能建立精确的数学模型,当前的控制方法也没有取得很好地控制效果,尝试将迭代学习控制应用于网络拥塞控制器的设计,即提出一种改进的PID型迭代学习控制的设计.仿真和实验结果表明,采用上述的PID型控制器,被控系统可以获得较佳的动态响应.     

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。     

基于模糊自整定PID的气垫登陆艇航向控制器研究

基于空气舵操纵面开展了气垫艇航向控制研究,分析了PID航向控制器的原理,设计了基于模糊自整定PID的航向控制器。根据PID控制器各参数的控制规律和经验总结,设计了一种模糊整定器,并给出了具体设计步骤。该整定器可以在气垫船航向控制中实时调节控制器比例、积分和微分参数值。在相同条件下比较了传统PID控制器和模糊自整定PID控制器的控制性能,试验结果表明模糊自整定PID控制器鲁棒性加强,动态、静态性能更好。     

基于变论域模糊PID的分解炉温度控制研究

分解炉温度控制系统具有非线性、时变、纯滞后的特点,针对传统PID控制及模糊.PID控制难以很好地满足控制要求,提出了一种变论域模糊自适应PID控制方法。利用变论域思想,设计了一种基于函数模型的伸缩因子控制器,动态地调整模糊控制器的量化因子和比例因子,提高了控制精度。在Matlab环境下分别对PID控制、模糊PID控制和变论域模糊PID控制方法进行了仿真对比,结果表明变论域模糊PID控制方法具有更好的动静态性能和自适应能力。     

参数自整定PID控制器设计与仿真

对于工业控制领域中的系统普遍存在非线性、时变的特点,采用传统PID作为控制器很难获得满意的控制效果,而神经网络具有任意非线性逼近能力,可以通过对系统性能的学习来实现具有最佳组合的PID控制。设计了基于BP网络整定PID参数的控制器,该控制算法只需粗略给出PID参数便可以根据系统性能自动寻优调整。利用MATLAB软件得到的仿真结果表明,该控制策略可以达到满意的控制效果,且具有很强的鲁棒性和自适应能力。     

基于粒子群优化的桥式起重机模糊PID控制

由于桥式起重机调速系统具有非线性特点,采用传统PID控制效果不佳,而模糊控制却能很好地改善非线性系统的性能,因此将二者相结合设计出了桥式起重机的模糊PID控制器。同时为了进一步改善控制器的性能,利用粒子群算法（PSO）的寻优特性对其参数进行优化,并通过 Matlab仿真与优化前的控制器以及传统 PID控制器进行对比,结果表明,采用粒子群算法优化后的模糊PID控制器动态性能更佳,具有超调小、调节时间短、适应性强的优点。     

大滞后系统控制中专家-模糊PID方法的应用

为解决大滞后系统控制难度大的问题,设计了专家-模糊自适应PID控制器,这种控制器既具有模糊PID控制器高精度、稳定性、鲁棒性高的优点,又具有专家控制器进入稳定状态快的特点。对双容大滞后系统控制的仿真实验结果表明,该方法在动态性能上均优于单独采用模糊自适应PID方法,并且能够较快地进入稳定状态。     

遗传算法在电石炉系统PID参数优化中的应用

针对电石炉控制系统的特点。设计出一种最优PID控制器。该控制器以系统响应的超调量、上升时间及调节时间为性能指标，利用遗传算法通过对PID参数进行实数编码、选择合适的适应度函数、自适应的交叉概率和变异概率，对PID控制器的参数进行了优化，最终得到一组PID参数的最优值。对比仿真试验的结果表明，设计出的最优PID控制器性能优于常规的PID控制器。这种最优PID控制器用于电石炉控制系统中可达到良好的动态性能和鲁棒性能。     

计及时滞的互联电网负荷频率控制最优分数阶PID控制器设计

分数阶PID控制器相比于传统整数阶PID控制器,具有控制性能好、鲁棒性强等诸多优势,可应用于电网的负荷频率控制(load frequency control,LFC)中.针对网络化时滞互联电网的LFC问题,提出了一种基于计算智能的分数阶PID控制器参数优化整定方案.该方案选择时滞LFC系统时域输出响应构建优化目标函数,采用最近提出的灰狼优化算法获得最优的分数阶PID控制器参数,所设计的控制器能确保一定时滞区间内LFC系统的稳定性.仿真算例表明,所设计的LFC最优分数阶PID控制器比传统整数阶PID控制器的控制性能更优,时滞鲁棒性更强.     

电加热炉系统预测函数PID控制算法的研究

由于电加热炉系统具有大时滞、时变性、非线性等特点,提出了一种新型预测函数PID控制算法.该算法将PID控制算法和预测函数控制算法结合起来,通过预测被控对象的未来输出值,得到一个新的优化目标函数,实时优化控制参数,得到控制量的解析解.仿真结果表明,与常规PID控制和预测函数PID串级控制相比,所设计的控制器满足系统对快速性和稳态精度的要求,系统具有较强的抗干扰性和鲁棒性,能够实现对电加热炉系统的有效控制.     

基于模糊自适应PID的随动系统设计与仿真

研究随动控制系统优化问题,常规PID控制器参数调试凭经验,导致系统性能不高。为了提高系统快速性和稳定性,提出并设计了模糊自适应PID控制器,可以对参数进行在线修正以使系统性能最优。可采用经验法调试的常规PID参数为初值,再用模糊化和近似推理等对参数进行在线修正,从而使系统性能达到最优。既具有模糊控制灵活性和适应性强的优点,又具有PID控制精度高的优势。通过设计模糊自适应PID控制器,以某二维随动转台系统为对象,在MATLAB环境中进行了仿真,并与常规PID控制器的性能进行了对比,结果表明模糊自适应PID控制器的响应特性优于传统的PID控制器,响应速度更快,稳态精度更高,为随动系统优化设计提供了依据。     

压电驱动器的免疫PID控制技术研究

针对压电驱动器的伺服控制问题,提出了一种基于生物免疫反馈调节规律的PID控制算法;对于具有非线性滞环特性的压电驱动器,采用线性PID控制器难以达到理想的控制效果;如果借助于生物免疫反馈调节规律来自动整定PID控制器的参数,就有可能使压电驱动器的阶跃响应无振荡现象发生并具有较好的鲁棒性;试验结果表明,与传统的压电驱动器PID控制系统比较,应用免疫PID控制算法可以使伺服系统获得更好的动态特性。     

网络控制系统的自整定PID 控制器设计

结合广义预测控制（GPC）方法和PID反馈结构,设计了一种具有预测功能的PID控制器,PID参数根据未来时刻的预计输出误差进行整定.控制器导出多步控制序列,置于执行器端的延迟补偿器根据网络时延从控制序列中选择控制信息并作用于控制对象,从而对时延进行补偿,使控制性能得到极大改善.控制器结合了PID控制和预测控制的优点,具有较强的鲁棒性和工程意义.最后通过构造Lyapunov函数对闭环系统的稳定性进行了分析,并通过仿真验证了该算法的有效性.     

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。     

模糊PID控制在工业锅炉控制系统中的应用

针对工业锅炉控制系统的特点．采用将常规PID控制与模糊控制相结合的控制策略．在常规PID调节器的基础上，采用模糊推理思想，根据不同的E、EC对PID参数Kp、Kl、Kd进行自校正。对锅炉汽包液位的控制表明这种模糊PID控制器可明显提高系统的性能。     

模糊自适应PID控制器

提出了一种模糊自适应ＰＩＤ（ＦＡＰＩＤ）控制器及其设计方法，并导出了ＦＡＰＩＤ闭环控制系统稳定的充要条件。ＦＡＰＩＤ控制器的设计分为相对独立的两步进行，设计方法简单，便于工程应用。仿真结果表明，与ＰＩＤ控制系统比较，ＦＡＰＩＤ控制系统鲁棒性大为提高，超调量大大减小，动态抗扰能力增强，较好地解决了快速性与小超调之间的矛盾。     

新型模糊- PID复合控制器设计及应用

提出一种模糊-PID复合控制器的设计方法，通过PID线性控制器和模糊控制器并行结合，在偏离工作点较远的区域以模糊控制为主，工作点附近则主要使用PID线性控制。为保证两者的平稳过渡，采用模糊推理完成“切换”(模糊切换)，仿真结果表明该控制器实现了PID控制器和模糊PID控制器的优势互补和控制性能的明显改进。     

PID控制在火箭炮伺服系统中的仿真实现——改进的专家自适应PID控制

针对传统PID（Proportional-Integral-Derivative）控制无法兼顾部分系统的静态性能和动态性能,结合专家PID控制原理,提出了一种改进的专家自适应PID控制器的设计方案,对某火箭炮伺服系统进行仿真跟踪。给出了伺服系统的分析设计过程,利用MATLAB/Simulink完成了改进的专家自适应PID控制器在某伺服系统中的仿真应用,得到了良好的跟踪特性图,说明了该方法的有效性。