基于Labview和Matlab的模糊PID温度控制系统研发

文章以LabVIEW图形化编程语言、模糊控制工具箱及PID工具包等为开发平台,设计温度测控系统;利用Matlab Simulink进行仿真实验,并与常规PID的控制效果比较;利用模糊逻辑(fuzzy logic)模块及LabVIEW提供的仿真模块(simulation module)建立系统仿真框图;通过仿真曲线分析模糊PID控制效果及影响因素,动态调整Kp,Ki,Kd的设置,缩短了控制器的设计周期,明显改善系统的稳态性能以及稳态响应,具有较大的工程实用价值。     

模糊-PID控制器在空调温度控制中的应用

该文首先利用计算机仿真软件中的优化工具箱对常规PID控制器中的比例、积分和微分参数进行优化，并且针对中央空调温度控制系统非线性、大滞后的特点，设计了在规则上可调整的模糊控制器，该模糊控制器通过α因子自调整和Ku的自寻优，达到适应和跟踪系统参数变化的目的；而后采用模糊逻辑工具箱和MATLAB函数相结合，方便地实现空调温度控制系统的计算机仿真。仿真结果表明，这种控制方式控制效果优于常规PID控制，有效地改善了系统的动态性能、稳态精度和鲁棒性。     

变风量空调系统模糊自适应整定PID控制的仿真

针对变风量(VAV)空调控制系统采用单纯的比例-积分-微分(PID)控制该系统很难达到其节能和舒适的作用.采用将模糊控制与PID控制两种控制方法相结合用于该空调控制系统中,并通过仿真工具对两种控制方法分别进行动态仿真,其结果表明模糊自适应整定PID控制比单纯的PID控制具有更快的动态响应、更小的超调,具有较强的鲁棒性,其节能和舒适效果明显.     

基于模糊PID算法的实验室洁净空调风速控制系统

实验室环境质量直接影响实验效果,由于洁净空调风速系统在控制过程中存在非线性和滞后等问题,导致控制效果不佳,因此,提出并设计基于模糊PID算法的实验室洁净空调风速控制系统。系统硬件由冷水机模块、冷冻泵模块和模糊PID控制器三部分组成,冷水机模块包含冷冻水循环单元和冷却水循环单元,通过温差效应改善冷冻泵模块内部水循环,利用常规PID控制器、模糊库和数据库组成模糊PID控制器。根据模糊PID算法将洁净空调的温、湿度及风速等主要数据进行匹配,并计算隶属度。同时进行监测与报警监控,通过耗能分析解决来实现频率控制,实现实验室洁净空调的风速控制。实验结果表明,所设计系统具有较强耦合性与风速控制能力,且抗扰动性能良好。     

基于MCU的砼养护室温湿度控制系统实现

论文介绍了一种以STC89C53单片机为核心的温湿度控制系统,系统利用模糊PID逻辑理论控制相应空调、加湿器和抽湿器,来调节室内温湿度,实现对砼养护室的温度和相对湿度检测、控制及显示,且可通过PC机实现对其监控与查询。     

基于模糊逻辑工具箱的控制系统计算机仿真

该文首先通过建立模糊规则和进行模糊推理来确定PID控制器的参数，而后由PID控制律直接确定控制作用。文中将模糊逻辑工具箱和MATLAB函数相结合，方便地实现了汽温控制系统的计算机仿真，仿真结果表明，这种方法简单，易于实现，能够获得比常规的具有固定参数的PID控制更好的控制效果，大大改善了系统的性能。     

模糊PID复合控制在变频空调中应用研究

空调房间温度控制是一复杂的控制过程,传统的模糊或PID控制很难得到较好的控制效果,模糊控制和PID控制适当结合控制空调房间温度可使控制效果大大提高。本文建立了房间温度控制模型,介绍了模糊和PID控制并联结合方式并对各复合控制器进行了设计。对设计的变频空调控制系统进行了仿真,结合仿真图,从鲁棒性和稳定性方面分析了设计的各模糊和PID复合控制器控制效果。     

医用充气式保温毯控制系统设计及仿真

针对医用充气式保温毯的温度控制要求,提出其温度控制闭环系统的结构,系统的硬件电路主要由温度传感器、单片机及RS232通讯模块等组成。采用PWM方法控制晶闸管导通时间的方式来改变加热丝的加热时间、采用自适应模糊PID控制方法实现保温毯气囊出气温度的自动调节与控制。将整个控制过程分为两个阶段:自动调节初始阶段,加热丝加热的占空比为100%;当温度达到一定值后转入自适应模糊PID控制阶段,由相应控制量来决定加热丝加热的占空比,实现气体温度的调节。通过MATLAB仿真分析表明,所采用的自适应模糊PID控制方法优于常规的PID控制,具有良好的适应性和鲁棒性,可明显提高系统的稳态精度。     

超磁致伸缩执行器的P-模糊PID控制

在微加工领域应用超致伸缩材料的研究中,为提高超磁致伸缩执行器控制系统的定位精度,根据压磁方程和超磁滞伸缩执行器的动力学特性建立了执行器的数学模型,为加快系统响应速度,提出了将模糊理论及PID理论相结合的控制方案,利用MATLAB模糊逻辑工具箱设计了P-模糊PID控制器.在simulink图形仿真环境下,利用P-模糊PID控制方法和常规PID控制方法进行控制实验.经仿真比较和分析,采用P-模糊PID控制方法优于常规PID控制方法,并且P-模糊PID控制下的系统响应迅速,无超调,调节精度高,可为设计提供参考.     

基于GSAGA的模糊PID控制在自动油门系统中的应用研究

针对现代民用飞机非线性和时变的特点,设计了一种用于民机自动油门控制系统的模糊PID控制器;模糊控制器以速度跟踪误差及其微分信号作为输入调节PID控制器的比例、积分及微分参数,进而控制油门开度以调节发动机推力,最终实现对速度的控制;文中进一步采用广义自适应遗传算法(GSAGA)对模糊PID控制器的输出因子进行优化,在着陆模态下采用所设计的优化控制策略与传统模糊PID控制进行了对比仿真,仿真结果显示,在民机自动油门控制系统中基于GSAGA的模糊PID控制器的控制效果优于传统模糊控制方法,仿真结果符合飞行品质指标,控制效果良好。     

基于半导体制冷片的超速离心机温度控制模块设计

设计了超速离心机的温度控制模块,采用了模糊PID算法,通过PID参数的自动整定,对半导体制冷片的电压进行调整,从而控制半导体制冷片的制冷或制热效率,能对超速离心机离心室内的温度进行精确并且快速的控制.在MATLAB的simulink环境下进行仿真后分析可知,模糊PID算法兼具常规PID算法和模糊控制的优点,能够有效提高...     

基于模糊-PID的高空台液压加载系统智能控制

为了改善航空发动机高空模拟试车台(简称高空台)液压加载系统的控制性能,解决手动调节控制精度低且闭环控制快速性较差的问题,提出了一种将开环模糊控制与闭环PID控制相结合的智能复合控制方法。首先,结合高空台液压加载试验特点和设备特性,利用真实试验数据基于最小二乘系统辨识搭建了系统的分段线性模型。其次,使用频域法设计参数调度的PID控制器,解决了手动调节控制精度低的问题。最后,结合试验操作人员提供的经验知识和历史试验数据结论搭建了模糊开环控制器,设计控制器选择模块和积分补偿模块,将模糊开环控制器与闭环PID控制器相结合形成智能复合控制器。通过仿真验证得出,智能复合控制器的控制效果在精度上明显优于人工手动调节,在快速性上明显优于PID控制器,调节时间缩短了39%～87%。     

基于LabVIEW的Fuzzy-PID温度控制系统的设计

针对电子束加热是在真空室中进行,能量密度高、工件温度变化快、控制难度大、数学模型难以建立等特点,提出了系统解决方案及控制机理.利用LabVIEW软件中的模糊逻辑模块(Fuzzy Logic)及仿真模块(Simulation Module)建立系统仿真程序,并通过仿真曲线获得优化参数.实验表明,该控制系统具有动态响应快、调整时间短、稳态误差小、超调量小等特点,从而证明了在以高能密度的电子束为加工热源过程中,采用Fuzzy-PID控制技术对被加工件温度进行控制,可以获得理想的控制效果.     

模糊PID和Hopfield神经网络在矿井通风系统中的应用

针对传统的PID控制或者单一的模糊控制无法准确控制矿井通风系统风量的问题,提出了一种采用模糊PID调节器和Hopfield神经网络调节器对矿井通风机的转速、风门、风量进行控制的方法。该方法利用模糊控制器对PID参数进行实时修正,并结合Hopfield神经网络的联想记忆功能和反馈调节特性,实现矿井通风机风量的快速、稳定输出。仿真与实验结果表明,模糊PID调节器和Hopfield神经网络调节器可以准确控制矿井通风机的转速和风量,实现通风系统的稳定输出。     

Developments of fuzzy PID controllers

Abstract: This paper describes the development and tuning methods for a novel self-organizing fuzzy proportional integral derivative (PID) controller. Before applying fuzzy logic, the PID gains are tuned using a conventional tuning method. At supervisory level, fuzzy logic readjusts the PID gains online. In the first tuning method, fuzzy logic at the supervisory level readjusts the three PID gains during the system operation. In the second tuning method, fuzzy logic only readjusts the proportional PID gain, and the corresponding integral and derivative gains are readjusted using the Ziegler–Nichols tuning method while the system is in operation. For the compositional rule of inferences in the fuzzy PID and the self-organizing fuzzy PID schemes two new approaches are introduced: the min implication function with the mean of maxima defuzzification method, and the max-product implication function with the centre of gravity defuzzification method. The fuzzy PID controller, the self-organizing fuzzy PID controller and the PID controller are all applied to a non-linear revolute-joint robot arm for step input and path tracking experiments using computer simulation. For the step input and path tracking experiments, the novel self-organizing fuzzy PID controller produces a better output response than the fuzzy PID controller; and in turn both controllers exhibit better process output than the PID controller.     

电动车转向系统的模糊控制仿真

本仿真的背景基于全国大学生智能车竞赛,研究电动车在随机轨迹上的跟踪转向控制。由于电动车转向控制系统的不确定性,使用传统PID控制无法满足控制需求并可能产生调节振荡。模糊控制技术基于模糊数学理论,通过模拟人的近似推理和综合决策过程,使控制算法的可控性、适应性和合理性得到提高。根据电动车转向控制的特点设计了一种简化了的模糊控制器,并与传统PID控制器进行比较。通过在MATLAB下搭建传统PID控制器模型和简化了的模糊控制器模型,最终分析和比较了该模糊控制器和传统PID控制器的不同控制效果。     

遗传算法模糊PID测控系统在环控试验台中的应用

飞机环控试验台须模拟流量0～14000kg/h、压力0～2.5MPa和常温～500℃的空气环境;项目要求测控范围广、精度±1%且不超调;空气状态具有非线性、时变等特点,且控制参数之间存在复杂耦合;针对以上难点,设计了分布式测控系统,提出了改进的智能PID控制方案;通过遗传算法分段整定PID参数,离线建立PID数据库,使系统能够根据控制目标值选择最优PID初值;在此基础上,结合模糊推理在线调整PID参数,使系统具有了自适应性,能在具体工况和干扰下达到很好的控制效果;实际应用中完全满足了指标要求,解决了传统PID的控制难点,对类似的复杂系统有一定借鉴意义。     

PCR温度控制技术的研究进展

首先简述了PCR的基本原理,接着综述了几种常用的用于PCR的温度控制器,包括常规PID控制器、改进的PID控制器和模糊逻辑控制器,最后,将模糊逻辑应用于PID控制,提出了简练的模糊逻辑规则,设计了一套用于PCR的参数自整定模糊逻辑PID温控系统,得到了令人满意的温度控制效果.