基于复合模糊PID的地源热泵空调控制系统研究

针对地源热泵控制系统的非线性、大滞后及时变等特点,将常规的模糊控制与传统的PID控制相结合,设计了一种复合模糊PID控制器,应用于地缘热泵空调控制系统中,建立控制系统模型,同时对该方案进行了仿真.仿真结果表明:该控制器调节迅速,超调小,抗干扰能力强,与PID控制器、模糊控制器相比性能指标更具优越性.     

基于模糊PID控制的直流电机同步控制系统

为了更好地解决过程自动化领域多电机同步控制问题,以直流电机同步控制为研究对象,根据直流电机参数建立了控制系统数学模型,分析了采用传统PID方式控制电机同步系统而存在的问题,将模糊控制与传统PID控制相结合,设计出了模糊PID控制器。数值仿真及实验结果表明,该方案鲁棒性优良,响应快速,动态过程中同步误差小,能够较好地满足被控对象对高精度同步控制的要求。所开发的模糊PID控制软硬件系统在相应的实验平台上获得了较好的控制效果。     

芯片级PCR仪温度模糊PID控制器设计与仿真

针对一款新型芯片级PCR仪温度智能控制系统,提出了一种基于模糊自整定PID控制算法实现该智能温度控制系统的温度快速跟踪及其控制。文中通过建立二输入三输出的自整定模糊控制器,并与经典PID控制器及其芯片级PCR仪温控系统结合起来,构建了芯片级PCR仪温度模糊PID控制系统仿真模型。仿真结果表明:模糊自整定PID控制器算法相对于普通的PID控制器算法,能大幅度地减小温度的超调量,有效实现芯片级PCR仪温度控制系统温度的精准控制,同时,该算法具有更强的鲁棒性,易于实现。     

液压伺服系统建模与模糊自适应PID控制研究

液压伺服系统中存在非线性、参数变化、外负载干扰等问题,这些特点和问题很大程度上影响了液压伺服系统的性能。传统的PID控制在解决高精度非线性控制问题时效果不理想,一种模糊自适应PID控制方法被提出。针对液压阀控非对称缸系统,该文分析并建立了阀控非对称缸位置控制系统的动态数学模型。基于MATLAB仿真软件,将传统PID控制策略与模糊自适应PID控制策略分别应用于阀控非对称缸的位置控制中,进行仿真研究。仿真实验结果表明,采用模糊自适应PID控制器系统能克服传统PID控制器的局限性,且具有较强的鲁棒性,较好的动态品质以及较高的控制精度。     

模糊控制在加热炉温度控制系统中的应用研究

针对传统温度控制系统建模困难,控制性能差的缺点,以热处理工艺过程的加热炉为研究对象,设计一种新型双输入单输出结构的模糊PID控制器,介绍模糊PID控制器的设计步骤,建立系统的仿真模型,并用MATLAB软件进行仿真。结果表明,该系统控制精度高,超调量小,满足了温度控制稳定性的要求,获得了良好的控制效果。     

基于模糊PID位置控制的气伺服系统

为了提高太阳电池移载机械手的控制精度,减少超调量,针对常规PID控制器参数整定不良,性能欠佳的问题,结合模糊控制技术,设计了一种模糊PID控制器,制定了模糊控制规则,并建立了控制规则表与隶属度函数。最后,运用Matlab进行了仿真,仿真结果表明：该模糊自整定控制器既具有控制精度高、超调量小的优点,又具有模糊控制速度快、适应性强的特点,实现了PID控制器参数的在线调整,使被控对象具有良好的动、静态特性。     

模糊自适应PID在高空模拟舱中压力控制的应用研究

针对高空环境模拟舱压力控制系统变参数、强干扰、大惯性、强耦合等特点,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。仿真结果表明该方法的控制效果优于常规的PID控制,并消除了模糊控制稳态误差较大的缺点,具有响应时间短、控制精度高、稳定性好等优点,有较好的工程应用前景。     

基于MATLAB模糊自整定PID控制器的设计与仿真

本文介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法并利用MATLAB中的模糊工具箱设计模糊控制器，有机地将模糊PID控制器与SIMULINK结合起来，实现PID参数自调整模糊控制系统的设计和仿真。仿真结果表明，该控制器改善了控制系统的动态性能，增强了其实用性。     

电磁行波驱动器模糊PID控制算法的研究

针对电磁行波驱动器伺服系统存在的非线性、时变性及可能存在外部干扰等特点,设计了一种结合传统PID控制策略和模糊控制理论的智能模糊PID参数自适应控制器,并将其应用于一种实验用电磁行波驱动器伺服控制系统的速度闭环控制模块中.仿真及实验结果表明,模糊PID控制器与传统的PID控制器相比具有更好的动态特性,对外界干扰具有较强的鲁棒性,适用于电磁行波驱动器的控制系统.     

基于模糊PID的永磁同步电机矢量控制仿真

基于传统固定增益PID（Proportion—Integral—Derivative）的永磁同步电机矢量控制系统,存在着响应速度不快、稳态性能较差、转矩脉动较大的缺陷．针对这一问题,利用具有参数自整定功能的模糊PID控制器对矢量控制系统进行改进,并在MATLAB／Simulink环境下建立了系统仿真模型．仿真结果表明：模糊PID控制器可显著提高系统鲁棒性,很好地满足了永磁同步电机（PMSM）高精度、快响应的控制要求．     

Modeling and control of the magnetic suspension system

A fuzzy logic based controller applied to a simple magnetic suspension is presented in this paper. The simple electromagnet-ball system and the contactless optical position measurement system are developed as a physical model of the magnetic suspension. A nonlinear mathematical model is presented and linearized. This model has been used to design a discrete linear PID controller with optimal parameters. The physical real-time model was constructed in order to compare the performance of the linear discrete PID controller and the proposed fuzzy logic based PID controller. The decomposed fuzzy PID controller has proportional, integral, and derivative separate parts which are tuned independently. When testing it becomes clear that the decomposed fuzzy PID controller gives better performance over a typical operational range than a traditional linear PID controller.     

四相平板式TFPM模糊PID控制系统的设计

针对四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性的特点,采用单一传统的PID控制无法达到满意的控制效果,提出了一种复合控制即模糊PID控制算法。借助于模块化建模仿真工具搭建系统仿真模型,进行模糊PID与传统PID控制的对比研究,仿真结果表明模糊PID控制精度高,动态响应速度快,静态误差小,对外部扰动(负载扰动)具有很强抑制能力并且对电机参数变化也具有较强的自适应性。解决了四相平板式横向磁场永磁电机非线性、时变性特点的控制问题。     

CNC机床伺服系统中模糊自整定PID控制研究

在CNC机床伺服进给系统中,控制对象的位置、速度具有不确定性和非线性,很难去建立精确的数学模型,而常规PID控制器的参数无法随着被控对象参数的变化而及时调整。模糊控制降低了对被控对象数学模型的要求,只需把经验知识转化为控制策略,进而使模型难以确定的复杂系统得以有效的控制,模糊PID控制器结合了常规PID控制和模糊控制的优点,将其应用于CNC机床伺服进给系统中,在MATLAB环境下进行仿真分析,结果表明,模糊自整定PID控制器具有更好鲁棒性,改善了伺服进给系统的动态性能。     

基于神经网络的模糊自适应PID控制方法研究

针对常规PID控制器不能在线修正参数以及模糊规则和率属函数对专家经验的依赖性,提出了神经网络模糊自适应PID控制器,从而综合了传统PID控制、模糊控制、神经网络控制的优点,使其具有PID控制的广泛适用性和神经网络的自适应和自学习能力,同时又具备模糊控制的非线性控制作用;仿真实验可知该控制器具有更快的响应和更好的平稳性.     

A novel auto-tuning PID control mechanism for nonlinear systems

In this paper, a novel Runge–Kutta (RK) discretization-based model-predictive auto-tuning proportional-integral-derivative controller (RK-PID) is introduced for the control of continuous-time nonlinear systems. The parameters of the PID controller are tuned using RK model of the system through prediction error-square minimization where the predicted information of tracking error provides an enhanced tuning of the parameters. Based on the model-predictive control (MPC) approach, the proposed mechanism provides necessary PID parameter adaptations while generating additive correction terms to assist the initially inadequate PID controller. Efficiency of the proposed mechanism has been tested on two experimental real-time systems: an unstable single-input single-output (SISO) nonlinear magnetic-levitation system and a nonlinear multi-input multi-output (MIMO) liquid-level system. RK-PID has been compared to standard PID, standard nonlinear MPC (NMPC), RK-MPC and conventional sliding-mode control (SMC) methods in terms of control performance, robustness, computational complexity and design issue. The proposed mechanism exhibits acceptable tuning and control performance with very small steady-state tracking errors, and provides very short settling time for parameter convergence.     

电液伺服扭振试验机模糊PID控制仿真研究

为提高电液伺服扭振试验机控制系统抗参数变化和干扰的能力,保证控制精度,提出了应用于本试验机控制系统的模糊PID控制。首先根据控制系统结构原理建立了控制对象的数学模型。然后设计了模糊PID控制器,使用正交试验法对PID控制参数进行整定,以获得较优的PID控制参数,同时使用模糊控制器对PID的控制效果加以修正。最后利用MATLAB／Simulink对控制系统进行了仿真。仿真结果表明：模糊PID控制对于参数的变化和干扰,能实现控制参数的自调整．具有较好的控制效果。     

Design of a fractional order PID controller using GBMO algorithm for load–frequency control with governor saturation consideration

Load–frequency control is one of the most important issues in power system operation. In this paper, a Fractional Order PID (FOPID) controller based on Gases Brownian Motion Optimization (GBMO) is used in order to mitigate frequency and exchanged power deviation in two-area power system with considering governor saturation limit. In a FOPID controller derivative and integrator parts have non-integer orders which should be determined by designer. FOPID controller has more flexibility than PID controller. The GBMO algorithm is a recently introduced search method that has suitable accuracy and convergence rate. Thus, this paper uses the advantages of FOPID controller as well as GBMO algorithm to solve load–frequency control. However, computational load will higher than conventional controllers due to more complexity of design procedure. Also, a GBMO based fuzzy controller is designed and analyzed in detail. The performance of the proposed controller in time domain and its robustness are verified according to comparison with other controllers like GBMO based fuzzy controller and PI controller that used for load–frequency control system in confronting with model parameters variations.     

Sliding mode controllers for a tempered glass furnace

This paper investigates the design of two sliding mode controllers (SMCs) applied to a tempered glass furnace system. The main objective of the proposed controllers is to regulate the glass plate temperature, the upper-wall temperature and the lower-wall temperature in the furnace to a common desired temperature. The first controller is a conventional sliding mode controller. The key step in the design of this controller is the introduction of a nonlinear transformation that maps the dynamic model of the tempered glass furnace into the generalized controller canonical form; this step facilitates the design of the sliding mode controller. The second controller is based on a state-dependent coefficient (SDC) factorization of the tempered glass furnace dynamic model. Using an SDC factorization, a simplified sliding mode controller is designed. The simulation results indicate that the two proposed control schemes work very well. Moreover, the robustness of the control schemes to changes in the system׳s parameters as well as to disturbances is investigated. In addition, a comparison of the proposed control schemes with a fuzzy PID controller is performed; the results show that the proposed SDC-based sliding mode controller gave better results.     

电子封装模具恒温控制系统的设计与实现

针对温度控制系统的纯滞后的特点,根据电子封装模具温度精确控制的需要,提出了基于Smith预估器和模糊自适应PID控制器的温度控制系统的设计方法。首先,根据阶跃响应建立被控对象的数学模型,然后在被控对象的数学模型的基础上设计出Smith预估器;其次,建立Mamdani模糊模型,实时对增量PID控制器的3个参数进行修正;最后,实现电子封装温度控制的硬件系统和软件系统的设计。该设计解决了纯滞后对控制系统稳定性的不良影响,大大提高了温度控制的精度,并且基于此种方法的硬件系统和软件系统也易于实现,可靠性高,鲁棒性好。     

基于在线自整定参数的智能温控器的研究

针对羰基合成反应装置中温度控制的特点,设计了温控器的硬件和软件部分;研究了与之相适应的控制算法,提出将模糊控制、PID控制及纯滞后控制算法有机地结合起来,使温控器在具有PID控制器动态跟踪品质和稳态精度的基础上,进一步实现控制的自适应性,发挥模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快、超调小的特点.将研究的温控器应用于羰基合成反应过程的温控系统,取得了较好的控制效果.