基于FPGA的温度模糊自适应PID控制器的设计

温度是工业生产过程中一个主要的被控参数.目前,大多采用常规PID控制器实现对温度的控制,但实际温度控制系统工况复杂、参数多变、大惯性、大滞后,常规PID控制器难以对其高精度进行控制.针对这些问题,这里提出一种基于FPGA的温度模糊自适应PID控制器设计方案,试方案将传统PID控制与现代模糊控制相结合,应用模糊推理方法实现对PID参数的自动整定.该控制器对恒温箱控制系统的控制效果明呈优于常规PID控制器.     

模糊控制器在温度控制系统中的应用

针对温度控制系统被控对象中普遍存在的大惯性、纯滞后的实际情况,采用把模糊控制与PID控制方式相结合的控制策略,设计了温度模糊控制系统.同时,设计时考虑到温度控制系统升温时一般温度偏差负值较小,因此模糊控制器误差的论域采用了正负不对称取法,以简化控制规则和控制器.仿真与实验结果表明,该控制方法很好地改善了系统的动态特性,提高了稳态精度.     

一种不受纯滞后影响的单片机温度控制方法

针对温度控制系统中的纯滞后问题,介绍一种不受纯滞后影响的单片机温度控制方法.该方法能有效抑制纯滞后对控制系统的影响.实验结果表明温度控制精度可达±0.25℃.     

一种不受纯滞后影响的单片机温度控制方法

针对温度控制系统中的纯滞后问题,介绍一种不受纯滞后影响的单片机温度控制方法.该方法能有效抑制纯滞后对控制系统的影响.实验结果表明温度控制精度可达±0.25℃.     

磨机系统的大纯滞后及磨机的史密斯预估补偿控制系统的研究

本文分析了磨机系统存在的大纯滞后时间,提出了磨机控制系统解决大纯滞后的方法,制定了开路粉磨系统Smith预估补偿流量控制系统的框图,推导出了Smith预估器的算式,拟定了计算机实现Smith预估补偿控制的方案。     

单片机实现炉温动态控制

通过加热炉特性的分析，提出纯滞后型温度系统的非线性ＰＩＤ控制方案以及非线性切换的阀阈值的取值范围，阐述了单片机控制系统中软件设计的Ｖ／Ｆ转换器的使用方法。     

滞后系统的控制方法

本文对滞后系统的控制方法进行了研究，阐述了纯滞后对控制系统的危害性并介绍了几种控制方法。     

基于电加热炉温度系统的自适应模糊PID-Smith控制方法研究

针对电加热炉温度控制系统,研究了自适应模糊PID-Smith控制方法.该控制方法利用Smith预估算法克服纯滞后,利用模糊控制来提高系统的鲁棒性,利用PID控制来提高稳态精度.通过Matlab仿真研究,表明该控制器具有良好的稳定性和鲁棒性,对于大时间滞后的电加热炉温控系统是一种实用而简便的控制方法.     

基于MATLAB的洁霉素温度控制系统的仿真设计

发酵过程温度控制系统是典型的纯滞后系统,采用常规PID控制存在较明显的超调和较长的调节时间。采用Smith预估控制实现发酵温度过程控制,以洁霉素发酵温度控制系统为例,用MATLAB进行仿真设计,从仿真结果上可以看出,采用Smith预估控制能取得满意的控制效果。     

LW—04自动蜡丸机蜡温控制系统

本文对在LW—04自动蜡丸机中采用的两种蜡温数字控制系统从理论上作了分析,对系统在有扰动和无扰动情况下的特性进行研究,提出了改进控制系统的方法。文中所得结论,可供其他具有纯滞后的一阶惯性环节所组成的温度调节系统作参考。     

纯滞后控制系统采样周期的选择

工业控制中许多对象都具有纯滞后特征，对纯滞后系统的控制问题进行研究，具有理论意义和实际应用参考价值。在纯滞后系统中，由于对象存在纯滞后时间τ，因此常使人觉得，对这类系统的控制，采样周期选择为τ控制效果比较好，而一些文献也执此观点。为探讨纯滞后控制系统中采样周期的选择问题，用数字仿真方法，对选择不同采样周期的控制效果进行了计算，对采样周期的合理选择问题进行分析。数字仿真结果表明，对纯滞后控制系统，有关文献给出的采样周期T选择为纯滞后时间τ的结论是不合适的，其控制效果并不好。     

恒温箱温度的H∞优化控制

提出了基于H∞优化控制的恒温箱温度控制问题。建立了将环境温度作为外部输入，电加热器输出功率作为控制输入，并考虑实际上温度检测滞后的动态模型，并对该模型进行了考虑控制成本的、以温度检测输出作为反馈的H∞控制设计。通过仿真结果观察，恒温箱温度的H∞优化控制是一种既体现了技术优势，又考虑到了经济效益的整体优化策略。     

双曲余弦增益的非线性PI蒸汽温度控制研究

本文针对大惯性、纯滞后的蒸汽温度控制对象,基于双曲余弦增益的非线性理论,设计了一种蒸汽温度控制对象的非线性PI控制系统。通过Matlab/simulink软件对单回路和串级汽温系统在阶跃扰动下工况进行组态和仿真,结果表明:双曲余弦增益的非线性PI控制器对蒸汽温度控制系统的动态性能改善显著,系统稳定性强,超调小,调节时间明显缩短,具有良好的抵抗干扰能力和鲁棒性。利用双曲余弦增益的非线性PI控制器较好解决了一类大惯性、纯滞后非线性对象的控制难题。     

基于模糊算法的自调整温度控制系统

对模糊算法的基本概念和变论域的模糊控制原理做了简单说明;在温度继电器温度特性自动检测的实验中,运用了变论域的模糊控制算法.针对非理想的温度控制系统模型,引入了环境温度和控温点两个干扰量,并提出了模糊判决规则的二维查找方法,在实践中收到了较为良好的效果,使控温箱中温度缓慢、稳定地升高或降低,满足了温度继电器检测系统的设计要求,提高了纯滞后控制系统的控制精度和鲁棒性.实验中采用了分段式最小二乘法误差校准,有效地提高了系统的检测精度.     

用于二阶加纯滞后过程的IMC-PID控制器的研究

研究了用于二阶加纯滞后过程（ＳＯＰＤＴ）的ＩＭＣ－ＰＩＤ控制系统。对纯滞后采用一阶或非对称二阶Ｐａｄｅ近似,给出了结构均为简单的二阶ＩＭＣ－ＰＩＤ控制器,且只需调整一个参数。结果表明：与采用其它经典ＰＩＤ控制器参数整定方法的系统相比,控制系统的性能指标和鲁棒性得到了很大的改善。     

使用Pade近似式处理数字控制系统中的纯滞后

针对使用改进z变换处理数字控制系统中的纯滞后,需要查表和进行繁杂的数学运算,提出在MATLAB的环境下,使用Pade近似拟合纯滞后因大,和不带滞后的被控对象串联组合、离散化,结果有较高的精确度,仿真证明此方法的正确性与实用性。     

含纯滞后环节的系统补偿控制研究及差分实现

在各类控制系统中,有的控制对象含有纯滞后环节.如果滞后时间常数较大,其系统控制品质会较差,甚至系统会不稳定.叙述了含较大纯滞后系统的补偿环节数学模型,并举例阐述补偿环节对应的差分方程,以利于计算机实现.     

滞后削弱器控制系统的设计

将大滞后的对象演变成小滞后的对象,按平方误差积分准则设定点最优整定算法整定比例积分微分(PID)控制器参数.采用Simulink对不同Lm时的滞后削弱器控制系统的阶跃响应进行仿真,结果表明,系统加入滞后削弱器后,只能把等效对象的纯滞后时间变小,但不能消除纯滞后时间.滞后削弱器对大滞后系统的控制效果很好,且优于经典PID控制系统,利用滞后削弱器可以用PID控制器来控制大滞后系统.     

基于神经网络的具有Smith预估器的PID控制

利用神经网络对具有纯滞后的被控对象建立了具有Ｓｍｉｔｈ预估器的ＰＩＤ控制系统。仿真表明，这种控制结构对具有不确定性和纯滞后的复杂系统，有良好的控制结果。     

啤酒发酵罐温度的计算机控制及仿真研究

本文研讨啤酒发酵罐温度的计算机控制及调节规律。利用仿真技术对PID参数、静态前馈系数进行优化。并对带与不带纯滞后补偿的反馈及前馈一反馈控制系统的性能进行了比较。仿真结果表明,加前馈控制后,控制质量有显著的提高。