改进的Smith预估控制器

本文在传统Smith预估器的基础上,引入了"参考轨迹"的作法,形成了改进型的Smith预估控制,同时采用模糊PID控制器作为系统控制器.仿真表明这种方法能够克服传统Smith预估器对模型精度敏感的问题,能在设定值扰动、负荷扰动控制中取得满意的控制品质.     

基于Smith预估模糊PID的变频取水控制系统设计

针对以黄河为水源的某水厂取水控制系统存在的问题，设计一种Smith预估模糊PID变频取水控制系统，利用Simulink仿真工具设计变频取水仿真模型并进行仿真分析，同时向系统加入扰动测试其抗干扰能力。为了验证不同控制算法的控制性能，对传统PID、Smith-PID、模糊PID以及Smith-模糊PID控制算法进行相互比较。通过分析4种控制方式下的系统性能指标，证明了变频取水控制系统采用Smith-模糊PID控制算法能够更好地达到预期的控制效果。     

串级控制在发电厂过热汽温控制系统中的应用

针对发电厂的过热汽温控制系统中锅炉过热器出口温度的非线性、时变性、滞后性等特点,提出了一种基于模糊PID控制和Smith预估控制器的串级控制器,即先用Smith预估控制器控制一级过热器的出口温度并构成副回路,然后用模糊PID控制器控制二级过热器的出口温度并构成主回路.仿真结果表明:该串级控制器有较强的鲁棒性,提高了控制系统的品质,获得了更好的控制效果.     

基于模糊PID与智能联动控制的空压机恒压供气系统

针对煤矿空压机组母管压力的稳定性问题,对空压机的控制方法进行了研究,采用模糊PID控制和联动控制相结合的方法,以可编程序控制器PLC为硬件开发平台,设计并研发了基于模糊PID与智能联动控制的空压机的恒压供气控制系统,对空压机模糊PID控制的关键程序进行了研究,采用Matlab/Simulink软件对空压机模糊PID控制系统进行了建模,对空压机在初启动、负载突增以及压力设定值改变的3种不同工况进行了仿真分析。研究结果表明,基于模糊PID与智能联动控制的空压机恒压供气系统能够根据空压机系统母管的压力变化进行快速的控制调节,具有良好的动态性能和静态性能,保证了空压机的恒压供气的稳定性,大大节约了煤矿的电能消耗,提高了煤矿的生产效率。     

Smith预估模糊PID控制算法及其在粉末定量称重中的应用

针对上海科源电子科技有限公司研发的定量称重系统（由高精度抖粉装置与万分之一天平组成）,在工作中因粉末密度、粉末流动性、颗粒大小、湿度、天平延时等因素造成的非线性和滞后等问题,采用Smith预估模糊PID控制器优化控制方法。首先通过理论分析,得出系统的传递函数,再构建Smith预估的模糊PID控制器,以适应系统的非线性、滞后等特性,最后将此算法代入MATLAB进行仿真并于实际系统中进行1 g定量抖粉实验。Smith预估模糊PID控制算法和传统PID算法的标准差分别为0.0020和0.0042,表明Smith预估模糊PID控制算法在实际环境中稳定性更好,能有效减小系统的称重误差。     

参数自整定模糊PID控制恒压供水系统

从硬件和软件两方面详述了以89C51单片机作为恒压供水控制系统的核心部件，采用模糊自适应PID参数控制算法构成实用恒压控制系统。通过自动整定PID的参数kP，k1，kD，使PID控制器能够通过改变输出电压来控制执行机构变频调速器的频率，从而使整个供水系统保持给定压力。     

具有迟滞特性的水下小车牵引系统控制方法

提出了基于改进Smith预估补偿的模糊PID控制器,实现对水下液压绞车牵引小车的精确速度控制。改进Smith预估补偿具有较好的解决迟滞环节对于控制系统的能力,模糊PID控制器具有较好的模型自适应性,两者相结合能够较好的解决水下小车速度控制系统的系统迟滞及参数时变对控制结果所带来的影响。利用MATLAB软件对液压绞车牵引小车的速度控制系统进行仿真,并对结果进行分析。     

熔模精密铸造温度模糊控制方法研究

铸造温度是一种典型的具有时滞、大惯性和参数时变特性的控制对象,且其干扰源较多,而采用常规且成熟的PID控制方法很难达到理想的控制效果。因此,提出了一种模糊Smith智能温度控制方法,即在模糊控制理论的基础上将PID控制与模糊Smith预估控制相结合。仿真结果表明,该方法可以有效改善温度控制系统的品质,从而进一步提高温度控制系统的抗干扰能力和鲁棒性。     

基于模糊-PID控制策略的变频恒压供水系统的仿真研究

针对恒压供水系统普遍存在的惯性大、非线性、随机性及纯滞后性的特点,设计了一种基于模糊 -PID控制策略的变频恒压供水系统。硬件部分介绍了系统的结构及组成,软件设计部分首先构建系统数学模型,研究了PID控制与模糊控制理论,并最终将模糊 -PID控制策略用于对系统的控制,同时兼具传统PID控制精度高及模糊控制动态响应特性好的优点。最后用MATLAB进行仿真的结果表明:模糊 -PID控制器能够使系统的动态、稳态性能优化,具有一定的应用前景。     

基于Smith模糊PID在烟气脱硫系统pH值控制中的应用

针对烟气脱硫系统pH值控制的大纯滞后、时变性、非线性等特点,提出采用Smith预估控制和模糊PID控制相结合的复合控制方法。通过Matlab/Simulink仿真,得到了不同纯滞后时间下的仿真曲线图,发现Smith模糊PID控制相比模糊PID控制有较好的控制效果,系统超调量减小,快速性提高,调节时间缩短,能克服大时滞对系统控制品质的影响。     

模糊PID控制在晶化釜升温曲线控制中的应用

晶化釜是某催化剂生产装置中的关键设备,而其升温曲线的控制精确性直接影响产品的质量,常规PID控制算法难以满足控制要求。针对升温曲线必须严格满足理论曲线的控制问题,提出了采用模糊PID控制策略来控制升温曲线的方法,在仔细分析晶化釜加热系统的构成和控制要素的基础上,采用了以温度值和升温速度为输入,可控硅的开度值为输出的双输入单输出的模糊算法,并根据试验参数设计了模糊算法的推理原则,针对温度曲线恒温段的特点,采用PID算法来控制恒温温度;最后在PCS7系统中,采用参数表和标准温度PID控制功能块相结合的方式,实现了该控制算法。实际的工程应用结果表明,通过采用正确参数的模糊PID控制策略能使晶化釜升温曲线与设定的温度曲线的误差不超过5‰,可以满足实际生产的需要。     

喷射成形生产中漏包连续移液及其液位控制研究

研究了喷射成形产业化生产中漏包连续移液和精确液位控制的系统结构、控制流程及控制算法。提出了双中间包交替倾倒的漏包自动连续移液方法,通过设置液位状态位置传感器以及建立相应的控制流程解决了双包切换过程的断流问题,在此基础上提出了各喷射工艺阶段的液位控制策略,采用积分分离PID算法实现漏包液位的精确控制。采用PLC开发的液位控制系统在喷射成形生产中得到很好应用,液位最大超调量为10 mm,稳态误差为±3 mm,最大PID调节时间为20 s。     

BP+RNN变速积分PID算法的汽车底盘测功机控制系统

高精度的PID控制算法对汽车底盘测功机运行过程中的实时控制具有重要的作用,为此提出了一种面向汽车底盘测功机的BP+RNN变速积分PID算法控制系统:引入RNN加入时序性因素整定积分项参数,利用BP神经网络整定比例项与微分项参数,使用变速积分PID算法作为其控制方法。实验结果表明该PID控制系统不但能够快速整定PID参数(10个控制周期以内),同时还保证控制超调量在目标值的2%以内。与传统的增量式PID算法控制相比,BP+RNN变速积分PID算法控制系统的参数整定简单快速,消除了静态误差,使汽车底盘测功机的控制性能得到大幅改善。     

一种基于过程辨识的PID参数自整定方法

运用最小二乘法，根据线性系统输出与输入的依存关系，结合相关原理，研究了辨识系统的纯滞后等参数，这种方法较利用阶跃输入的延迟响应长度求取纯滞后时间常数的方法精度高，抗干扰能力强。在此基础上采用单纯形法对PID参数进行基于时间乘绝对误差积分(ITAE)指标的最优整定。仿真结果表明，该整定方法易于实现，且控制效果优于常规PID控制。将该方法应用于铍青铜真空热处理炉温度控制系统，解决了工业现场人工整定的繁琐和费时的困难，控制效果亦优于常规PID控制。     

基于Matlab的2种Fuzzy-PID控制器的设计与仿真

针对电温控制,提出2种Fuzzy-PID控制方式:Fuzzy-PID阈值控制和Fuzzy-PID参数自整定控制,运用仿真软件Matlab实现这2种Fuzzy-PID温度控制器的设计与仿真.Fuzzy-PID阈值控制器选用给定温度偏差值作为阈值,阈值以上的大偏差范围内采用模糊控制,温差小于阈值时采用PID控制;Fuzzy-PID参数自整定控制器先由模糊控制策略得到自适应的PID参数KP,KI,KD,再采用这个改进的PID控制器来控制全局系统.仿真结果表明2种Fuzzy-PID控制器都具有良好的动态和稳态性能.     

一类非自衡对象的最优PID控制

实际控制系统中输入控制对象的控制能量大小不可能是无限大的,本文对控制能量存在约束时一类非自衡对象的最优控制问题作了探讨.首先定义了一个包含跟踪误差和控制能量在内的积分平方性能指标,然后针对不同设计要求运用最优方法极小化该性能指标,从而导出2类PID控制器的解析设计方法,可使系统在控制能量约束条件下具有最优的控制性能.     

基于 GA-模糊 RBF 的发电机组滑模自抗扰控制

针对燃煤发电机组风烟系统大惯性、大滞后、参数不稳定等特点，提出一种基于发电机组的滑模自抗扰控制策略。选择模糊径向基函数(RBF)算法辨识模型，以梯度下降法和遗传算法分别对神经网络权值进行粗调和细调，通过扩张状态观测器估计系统内外部扰动，将非线性状态误差反馈控制律与滑模控制策略相结合以克服系统惯性、滞后和扰动的问题，并设计Lyapunov函数验证控制系统稳定性。仿真结果表明，滑模自抗扰控制与串级比例-积分-微分(PID)控制、滑模控制和自抗扰控制相比，在模型适配的情况下，所设计的控制策略在38 s达到设定值，无超调量；当向系统施加20%的反向阶跃干扰时，系统调节时间为39.5 s,超调量为3.4%。在模型失配情况下的调节时间为43.2 s,无超调量；当向系统施加20%的反向阶跃干扰时，系统调节时间为46.4 s,超调量为3.87%。工程应用结果表明，一次风量控制偏差在±10 000 m³/h以内，相比串级PID控制策略波动范围降低21%,系统抗干扰能力和鲁棒性得到有效提升。     

基于Matlab的燃油炉温度仿真系统的设计

燃油炉温度控制系统受到干扰后,希望系统能够迅速回到给定值,所以PID参数的设定至关重要,目前燃油锅炉调节器PID参数均在现场通过试凑法调整,这需要燃油炉反复启停,人为因素较大,费时、费力并且动静特性较差.该文根据劳斯稳定判据,推导调节器数学模型,然后利用Matlab进行系统仿真,通过调节PID参数使系统动静特性处在较优...     

优化的精度控制自适应调节方案

针对非线性不确定系统,研究并优化了基于输入信号参考自适应PID控制方法——在模型参考自适应PID控制的基础上以输入信号为参考代替模型参考对系统进行控制。控制方法是基于李雅普诺夫平衡点稳定定理控制方法的系统稳定性推演的,由于控制方法中引入稳定项后使控制过程带来微分项,控制方法中加入滤波器,通过系统的自适应调节最终使系统趋于稳定状态。同时,在控制中加入PID因子使系统的控制性能趋佳。该方法是基于输入信号为参考的自适应控制,减少了模型参考带来的误差。仿真推演结果显示,被控对象可以有较强的适应能力,趋于实现更优的过程控制效果。文中给出了运用于海洋钻井设备运动补偿装置实例的分析。     

基于模糊PID算法的车载液压调平动态特性联合仿真研究

基于车载平台液压调平系统,为了减少支腿的跟踪误差及其同步误差,降低支腿之间的运动耦合,采用模糊PID控制算法实现调平过程中动态特性控制。利用AMESim和MATLAB/Simulink分别建立调平液压回路和模糊PID控制器的仿真模型并进行联合仿真研究。结果表明,加入模糊PID算法比常规PID算法能够有效的减少支腿的跟踪误差和定位误差以及支腿之间同步误差,有效提高调平精度。