基于粒子群优化算法的PID控制器参数整定

PID控制器的性能完全依赖于其参数的整定和优化，但参数的整定及在线自适应调整对常规的PID控制器是难以解决的问题。根据粒子群算法具有对整个参数空间进行高效并行搜索的特点，提出了一种基于粒子群优化算法整定PID控制器参数的设计方法，并定义了一种新的性能指标函数来评价PID控制器的性能。现以二阶的船舶控制装置为研究对象，运用粒子群优化方法对PID控制器参数进行了寻优研究。仿真结果表明，该方法比一般PID参数整定方法具有更好的控制性能指标，有着一定的工程应用价值。     

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。     

基于初态修正的ILGA控制器参数整定

针对迭代学习遗传算法（ILGA）对PID控制器参数进行整定时要求系统初态等于理想初态的问题，采用在迭代前对实际初态自学习逼近理想初态的方法，放松了迭代学习遗传算法的应用条件，并具有迭代学习次数少，整定PID控制器的最佳控制参数快的特点．简化了控制器的设计过程。给出仿真算例显示了该方法在PID控制器参数自动寻优上的有效性。     

基于倒立摆的一种控制器的设计与仿真

针对倒立摆多输入多输出系统，由于复杂非线性，强耦合性而难以建立数学模型和难以控制的问题．提出一种PID参数模糊自整定的控制方法。利用MATLAB设计PID参数模糊自整定控制器，并进行仿真和实际应用。通过与常规PID控制方法相比较，可以看出PID参数模糊自整定的控制方法不需要建立精确的数学模型，还可以及时在线调整PID参数，获得更好的控制效果。     

归一化自整定PID控制器的扩展设计与应用

征对传统的归一化参数自整定PID控制器设计可扩展性差的缺陷,本文提出了一种新的PID自整定控制器的设计方法,即通过另外一个程序把具体某一系统参数下的PID归一化参数寻优出来。然后再带入归一化PID自整定程序中进行整定,如此设计起来既没有传统的直接整定P、I、D参数复杂,又保留了归一化整定的优点,从仿真的结果看来,效果非常好。     

基于Matlab参数自整定PID控制器的设计与仿真

本文针对常规PID控制器不能在线进行参数自整定的问题,结合模糊控制技术,提出了一种模糊自整定PID参数的方法,并利用Matlab的模糊控制工具箱以及Simulink对其进行了仿真,结果表明设计的自整定PID模糊控制器具有控制精度高,超调小,动态性能好的特性.     

模糊自适应PID控制的研究及应用仿真

传统PID控制器参数的整定是在获取对象数学模型的基础上,根据某一整定规则来确定的,难以适应复杂多变的控制系统。针对其参数整定不良、性能欠佳,对被控过程的适应性差等缺点采用模糊控制与自适应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。仿真结果表明该模糊自适应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、适应性强的特点,使被控对象具有良好的动、稳态特性,有较好的工程应用前景。     

基于模糊自适应整定PID 的活套高度控制系统

针对板带热连轧机传统活套高度控制策略存在的问题，提出用模糊自适应整定PID的控制策略．控制器输入取活套量的偏差e和偏差变化率ec，输出取PID控制器3个参数的修正量，从而实现了PID参数的在线自整定．通过MATLAB语言，进行了传统PID控制与模糊自适应整定PID控制动态性能的仿真比较，结果表明采用模糊自适应整定PID控制可明显提高活套高度控制系统的动态性能．     

时滞系统模糊整定PID控制的仿真研究

文中引入1／1pade级数逼近纯滞后环节，根据两步法设计内模控制器。由等效式可以看出，单位反馈控制器可以由带滤波器的PID控制器文现，内模调节即转化成为PID控制器的参数整定。采用模糊自调整控制方案整定PID参数，同时结合针对时滞系统的模糊控制规则和一般二维模糊控制器的通用规则，设计模糊控制器，充分利用模糊控制、内模控制、PID控制的优点。将所设计的系统应用于具有大时滞、大惯性特点的电厂主汽温控制系统检验其性能，仿真试验证明了这一方法具有很好的鲁棒性、控制精度和抗干扰能力。     

自整定PID控制策略在温度控制中的应用

首先对常规PID控制和自整定PID控制策略做比较,介绍自整定PID控制策略在温度控制中的广泛应用,详细说明几种自整定PID控制的参数设定方法的设计特点、基本原理和设计过程。然后提出应用自整定PID控制策略在设计中注意的几点问题。最后以一温度控制系统为例,采用上述方法设计温度控制器,计算和仿真结果表明自整定PID控制策略是一种设计温度控制器的有效方法。     

具有加权因子的PID型模糊控制器分析及设计

为了降低模糊控制器的设计难度, 提高控制性能, 以二维模糊控制器为基础, 设计了一种具有加权因子的PID型模糊控制器, 并提出了基于普通PID控制器参数整定模糊控制器参数的方法。首先, 基于模糊控制器的解析结构推导, 从理论上证明了该类PID型模糊控制器是一个全局二维多值继电器与一个局部具有变结构PID控制器的组合; 然后, 基于平衡点处该类PID型模糊控制器与普通PID控制器之间的等效关系, 建立了模糊控制器系统化的参数设计方法; 最后, 仿真实验验证了本设计的有效性。     

嵌入式电子节能控制器的设计与实现

节能控制能够有效降低能耗,对保护环境等方面具有重要影响;但目前大多数电子节能控制器都是通过采用单片机技术和双向晶闸管过零触发交流调压电路对电子节能控制器进行设计;通过介绍电子的负荷特点和节能原理,分析电子节能控制器的硬件组成电路,并对电子节能控制器的主要软件程序的流程图进行设计,完成电子节能控制器设计;但这种方法节能控制效果较低,难以保证电子节能控制器性能,为此,提出一种基于模糊PID控制的嵌入式电子节能控制器设计与实现方法;首先通过对嵌入式电子节能控制器的处理器、电源电路、复位电路、系统时钟电路、JTAG接口电路、D/A转换电路、功放电路、双极性电源电路以及嵌入式电子节能控制器硬件PCB板器件布局等的设计,完成嵌入式电子节能控制器硬件设计;在此基础上,选用模糊PID控制方法对嵌入式电子节能控制器进行设计;通过分析模糊PID控制原理,介绍加入自调节因子的模糊PID控制的算法设计,以此确定输入输出隶属度函数,再利用模糊推理和模糊规则,得到电子节能控制器的模糊控制过程,从而完成嵌入式电子节能控制器的设计;实验证明,所提方法能够有效提高嵌入式电子节能控制器的节能控制效果,具有良好的使用价值。     

无刷直流电机的模糊神经网络控制设计

在无刷直流电机(BLDCM)的控制上,传统PID等控制方法存在或多或少的不足.在模糊PID控制的基础上提出了一种模糊神经网络PI控制器的设计方法.该方法结合了模糊逻辑与神经网络,使得模糊控制器模拟了人的控制功能,不仅对环境变化有较强的适应能力,还拥有自学习能力.相比模糊PID控制,其具有计算量小、稳定性强等特点.对BLDCM进行建模与分析;在BLDCM数学模型的基础上,分别设计模糊PID控制器和模糊神经网络PI控制器;对设计的控制器进行仿真验证并分析.实验结果表明,模糊神经网络PI控制具有跟踪性能好、超调小、响应快、脉动小等优点,其动静态特性均优于模糊PID控制.     

一种非线性优化控制方法及其在鱼雷控制中的应用

提出了一种带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法,通过对控制器参数离线寻优,并对修正函数在线优化调整,可用它设计出性能优良且易于工程实现的控制器,然后用地为某型鱼雷非线性系统设计了弹道深义控制器并在各种人水条件下进行了仿真研究,仿真表明,所设计的鱼雷非线笥弹道深度控制系统具有良好的动、静态特性,且对鱼雷人水条件的变化具有较强的适应性。     

一阶时滞不稳定过程的复合PID控制

针对一阶时滞不稳定过程讨论了一类复合ＰＩＤ控制及其参数整定公式．该方法基于分步设计的思想，在比例控制器镇定基础上对闭环所构成的广义稳定对象，设计二级ＰＩＤ控制器．在二级控制器设计中，通过引入时滞二阶稳定模型优化ＰＩＤ参数．本文同时讨论了等价的二自由度ＰＩＤ控制器．     

免疫最优PID控制器设计与应用

以基于欧氏距离和精英交叉的人工免疫算法(DKBAIA)为基础,提出了一种新的最优PID控制器的设计方法。这种方法的核心是以ITAE性能准则为目标函数,采用DKBAIA去调整和优化PID控制器参数,以获得最优的目标函数值,进而获得最优的PID控制器。所设计的这种控制器称为DKBAIA—PID控制器。将该控制器用于控制智能仿生人工腿的执行电机中,并进行计算机仿真实验,结果表明:这种基于免疫算法的最优PID控制器具有良好的动态和稳态性能。     

Enhanced modified Smith predictor for second-order non-minimum phase unstable processes

In this paper, a modified Smith predictor design is proposed for enhanced control of non-minimum phase unstable second-order time-delay processes with/without zero. The proposed method involves the design of two controllers, i.e. set-point tracking controller and disturbance rejection controller. Set-point tracking controller is designed as a proportional-integral-derivative (PID) in series with a lag filter using direct synthesis method. The disturbance rejection controller is designed as a PID in series with a lead/lag filter based on direct synthesis method. Set-point weighting is considered for minimising the overshoots. The proposed method is applied by simulation on several second-order unstable processes. Robustness studies have been carried out using the small-gain theorem. The method gives good nominal and robust control performances. Significant improvement in the disturbance rejection is obtained with the proposed method when compared to the recently reported methods in the literature.     

Pid And Pid‐Like Controller Design By Pole Assignment Within D‐Stable Regions

This paper presents a new PID and PID‐like controller design method that permits the designer to control the desired dynamic performance of a closed‐loop system by first specifying a set of desired D‐stable regions in the complex plane and then running a numerical optimisation algorithm to find the controller parameters such that all the roots of the closed‐loop system are within the specified regions. This method can be used for stable and unstable plants with high order degree, for plants with time delay, for controller with more than three design parameters, and for various controller configurations. It also allows a unified treatment of the controller design for both continuous and discrete systems. Examples and comparative simulation results are provided to illustrate its merit.     

四旋翼无人机PDF控制系统设计和抗干扰分析

针对传统的PID控制方法在对四旋翼无人机进行控制时动态响应差,抗干扰能力低等局限性,不能够满足高精度要求的四旋翼无人机应用场合的问题。本文以四旋翼无人机的姿态控制为研究对象,通过采用基于伪微分反馈(PDF)控制策略来设计其飞行控制器,以提高动态响应性能和抗干扰能力。在对四旋翼无人机数学建模的基础上,将PDF控制策略引入到四旋翼姿态控制中,提出基于四旋翼无人机对象的PDF控制设计方法,并分别完成PID、PDF控制器的设计和动态仿真。通过对仿真结果比较、分析表明PDF控制与PID姿态控制器相比,系统超调量小,具有更好的鲁棒性和抗干扰能力。     

水下自航器航迹控制系统仿真研究

该文提出了一种带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法,用它设计 控制器能对复杂非线性对象进行简单而有效的控制。用它为某型自抗器设计的航迹控制器在不同入水条件下进行了仿真研究。仿真结果表明,用带优化修正函数的非线性ＰＩＤ控制器设计方法设计的自航器航迹控制系统,在不同入水条件下都具有良好的动、静态特性。说明非线性ＰＩＤ控制方案较好地解决了空投入水自航器的航迹控制问题。