电子皮带秤的硬件设计与控制算法的仿真

电子皮带秤是物料连续自动称量的一种计量器具,常用的基于单片机PID控制算法较难满足系统的控制要求。介绍了皮带秤系统硬件的设计方法,提出了一种基于单神经元的PID控制算法并进行了仿真。结果表明：单神经元PID控制器具有良好的抗动性和快速跟踪性。只要选择适当的学习速率、比例因子、权初值,就可使系统在允许误差下保持良好的白适应和鲁棒性。     

单神经元PID在单元机组协调控制系统中的应用

基于神经网络PID控制和协调系统强耦合的特点,应用一种针对多输人、多输出解耦系统的单神经元PID解耦控制算法和结构,并在算法中增加了自适应学习速率,更好地实现对单元机组的解耦控制。仿真结果表明,这种单神经元PID解耦控制算法实现的控制与常规的PID控制比较,不仅具有较好的动态性能和稳态性能,而且还具有很强的自学习功能和自适应解耦能力。     

压电驱动平台的自适应PID控制

为了辨识出最优的PID控制参数,建立压电驱动平台传动系统的动力学模型;根据压电陶瓷实际的迟滞特性曲线的非对称性,改进为非对称的PI迟滞模型,形成基于改进PI迟滞模型的前馈PID控制。采用基于改进的单神经元自适应PID控制算法和基于BP神经网络的PID控制算法,实现PID参数的在线实时调整。搭建压电陶瓷驱动平台实验系统,并进行闭环控制实验。结果显示,驱动平台在前馈PID控制、单神经元自适应PID控制算法及基于BP神经网络自整定PID控制算法下的平均定位误差分别为16.5 nm,8.3 nm及5.1 nm。自适应PID闭环控制精度优于前馈PID控制,神经网络整定PID控制精度高于单神经元自适应PID控制。     

一种改进的单神经元PID控制器的研究与仿真

为改善单神经元控制中学习速度慢,动态响应特性等问题,研究了一种改进的单神经元PID控制算法,该算法在神经元算法的加权系数中引入了二次型性能指标。在此基础上将其运用于电厂锅炉过热气温控制,设计了一种基于二次型性能指标的单神经元PID的过热汽温控制系统,总结了算法中参数的设置修正规律。仿真结果表明,这种控制算法具有优良的控制性能。     

免疫调节增益的单神经元PID控制器

针对单神经元PID控制中学习速度较慢,动态响应时间长等问题,提出了免疫调节增益的单神经元PID控制器.将T细胞免疫调节机理与单神经元PID控制算法相结合,以提高单神经元PID控制器的学习速度,缩短动态响应时间,改善单神经元PID控制器的性能.仿真研究了免疫调节增益的单神经元PID控制器的定值跟踪性能和抗干扰性能以及直流电机伺服控制性能.仿真实验结果表明,这种新的控制算法学习速度快,动态响应时间短,具有较强的自适应性和鲁棒性,其控制性能优于单神经元PID控制.     

基于S7-300 PLC的单神经元PID控制器设计与实现

PID控制器在被控对象具有非线性特性或运行环境发生变化时,PID的固定参数导致控制系统性能下降。针对该问题,本文提出在S7-300 PLC上设计和实现基于Hebb学习规则单神经元PID控制器。首先根据神经元的学习能力,设计了基于Hebb学习规则的单神经元PID控制器,仿真测试表明相对于PID控制器,基于Hebb学习规则的单神经元PID能够自适应调整控制器参数,具有系统响应速度快和超调量小等优点。最后在S7-300 PLC上实现了基于Hebb学习规则的单神经元PID控制算法,对温度对象进行控制。实验结果表明,基于Hebb学习规则的单神经元PID算法简单,在PLC上易于实现,有效改善系统性能。     

变惯量智能伺服控制器设计

设计基于微芯公司的dsPIC30F6010A单片机的伺服控制器实现单神经元自适应PID控制算法;借助于Matlab的Simulink和M语言对经典PID控制和单神经元自适应PID算法进行仿真,以验证分析结果;根据单神经元自适应PID控制的仿真结果,可确认单神经元自适应PID控制不仅能够适应惯量的变化,而且还改善了系统的动态性能。     

基于微粒群单神经元的BLDCM调速算法研究

无刷直流电机(BLDCM)是一种多变量、非线性的系统,传统控制算法难以满足系统的控制要求,针对这一现状,提出了一种基于微粒群单神经元的自适应速度控制算法,该算法利用单神经元在线调整连接权值的能力实现自适应控制,以微粒群优化算法对单神经元的学习步长进行在线优化,提高了单神经元的自学习、自适应能力。仿真实验表明,系统超调量小、转速响应快、转速波动小,比传统PID速度控制具有更好的动静态特性和鲁棒性。研究结果为分析和设计BLDCM控制策略提供了有效的平台,具有一定的理论和工程实际意义。     

基于改进型单神经元自适应PID的改性塔压力控制器

本文通过采用单神经元自适应PID控制技术来处理粉状炸药连续生产工艺中改性塔压力的控制问题,着重研究了单神经元自适应PID控制器的设计以及对算法的改进。并通过MATLAB进行了仿真,将单神经元自适应PID控制算法与常规PID控制算法进行了比较,结果表明单神经元自适应PID控制效果远远优于常规PID控制算法。     

基于单神经元自适应PID控制的高压断路器永磁直线伺服电机操动机构的研究

高压断路器永磁直线伺服电机操动机构采用直线电机驱动断路器操作杆,带动机构运动,实现分合闸操作,具有良好的快速响应能力及控制性能.该伺服系统采用数字式双闭环控制,内环为电流环,采用PI控制,外环为速度环,采用单神经元自适应PID控制,通过建立直线伺服电机操动机构控制系统仿真模型,详细分析了单神经元自适应PID控制算法以及数学模型,并建立了以输出误差二次方为性能指标的单神经元自适应PID控制器模型.并分别用传统PID与单神经元PID控制算法,对高压断路器触头运动特性控制过程进行了仿真.结果表明,单神经元自适应PID控制器能够较好的实现触头速度的跟踪控制,使其按理想运动特性曲线运动,实现最优操作,该算法是一种较理想、有效的控制方法.     

模糊PID控制算法在变频调速中的新应用

针对目前自动称重配料系统中采用传统P1D控制的不足、系统误差不稳定、动态特性不理想,提出了一种基于模糊PID控制的算法.将模糊控制与传统的PID控制技术结合起来,共同应用于实际系统的调节当中.系统采用可编程逻辑控制器(PLC)实现模糊PID双模控制,大大加快了系统的响应速度,PLC模拟输出控制变频器调节皮带电机转速,从而达到控制物料流量的目的.经过实际系统的仿真试验,系统控制性能良好,有效解决了系统运行中误差不稳定和动态特性不理想的问题.     

无刷直流电动机单神经元自适应PID控制及改进

研制的无刷直流电动机单神经元自适应PID控制器，实现了在线调整PID参数的目的，克服了电动机非线性、参数易变的影响；同时引进变速控制算法对神经元比例参数K的给定进行了在线改进。仿真结果表明，单神经元自适应PID控制器自适应能力好，响应快．鲁棒性强．系统静态和动态特性良好，而且采用变速控制改进算法后，速度的调节器品质有所提高。     

无刷直流电机单神经元PI控制器的设计

研究了一种基于专家系统的单神经元PI控制器,并将其应用于无刷直流电机调速系统中.控制器实现了PI参数的在线调整,在具有PID控制器良好动态性能的同时,减少微分项对系统稳态运行时的影响,并较好地克服了无刷直流电机非线性、参数易变的影响.仿真结果表明,基于专家系统的单神经元PI控制器自适应能力好,响应快,鲁棒性强,系统静态和动态特性良好.     

PID算法对水轮机调节系统的稳定域影响

本文提出一种改进的水轮机微机调速器PID控制算法,并建立了采用原始PID算法和改进PID算法的水轮机调节系统的离散数学模型,给出了调节系统的稳定域边界控制方程,并对两种PID算法的调节系统稳定域进行了分析比较。结果表明,改进PID算法消除了延时环节引起的误差,比原始PID算法的精度高,运算速度快;采用改进PID算法较采用原始PID算法的调节系统稳定域大。     

造纸机速度链的变论域模糊PID控制

为更好地克服造纸机速度链控制系统的非线性、时变及强耦合给控制带来的影响,在一般模糊控制和模糊PID控制基础上,研究了基于变论域的模糊PID控制原理。采用伸缩因子的概念,提出了变论域的改进模糊控制算法,使模糊控制规则可通过论域的压缩或膨胀派生出任意多条。仿真试验表明,该算法使控制系统具有较一般模糊控制和常规模糊PID控制更高的稳态控制精度和良好的动态品质,验证了该设计的有效性和一定的实用价值。     

基于NS2的改进队列管理算法及其实现

主动队列管理是网络拥塞控制的重要控制机制,其好坏关系到整体网络性能的优劣。传统的PID控制器结构简单,性能良好,但在过程中参数固定。由于神经元的固有优点,它能够有效克服PID控制器参数难以整定和面对非线性系统难以处理等缺陷。设计了单神经元自适应PID控制器。从2个方面进行了分析和验证:针对TCP拥塞避免的动力学模型,以控制理论为指导,在Matlab软件环境下,对传统的增量式PID算法和改进的单神经元自适应算法进行分析和仿真,利用队列长度和数据报丢失概率2个参数的性能优劣进行比较;脱离理论数学模型,采用NS软件中节点、链路和FTP业务源等网络元素搭建试验平台,将PI、PID和改进算法应用其中,通过观测队列长度变化和数据源链接数的改变,考察系统的稳定性和自适应性。仿真和实验充分说明改进的单神经元自适应PID控制器具有更好的稳定性、鲁棒性和自适应性。     

智能PID控制器及其在锅炉过热汽温自适应控制中的仿真研究

提出了一种新型智能PID控制器，并在电厂主汽温串级控制系统中进行仿真研究。智能PID控制器由模糊PD控制器和自调节积分环节并联组成，其特点是：模糊控制器的规则库由自适应神经元在线调节，积分器的增益由模糊推理机在线整定。因而该控制系统是无模型控制系统，无须被控对象的精确数学模型，系统可以实现参数的自整定，具有很强的自学习能力。对某超临界600MW直流锅炉主汽温控制的仿真结果表明，这种控制器可以实现多个工况点的控制，具有很强的自适应能力，并且在大范围的负荷变化和时变控制系统中仍具有稳定的控制效果、较强的鲁棒性和较好的抗扰动性能。     

大功率双电机拖动系统模糊控制算法的研究

对常规控制器和模糊控制器进行了比较,提出了一种参数自调整模糊PID控制器.针对双电机拖动系统的特殊性,分析双电动机拖动钢缆皮带系统协调控制的原理,并在此基础上构造了参数自调整模糊控制双闭环直流调速系统.通过实测波形可以看出,模糊控制器不仅保持了常规PID控制系统原理简单、使用方便、鲁棒性较强等优点,而且具有更大的灵活性和适应性,控制精度更好,是目前较为先进的一种控制系统.     

模糊免疫自适应控制系统的Matlab仿真研究

在比较免疫PID控制算法、模糊自适应PID控制算法和常规PID控制算法差别的基础上应用生物免疫调节原理和模糊控制理论设计了一种模糊免疫PID控制器,并对一典型电液位置伺服系统进行了Matlab仿真,结果表明,此控制器具有较好的快速响应特性及较高的鲁棒性。