一类多输入多输出系统的预测PID控制算法仿真

研究了一类参教未知的多变量系统的广义预测PID参数整定问题。基于广义预测控制(GPC)的思想和γGPC与PID的相互关系，提出了一种新的离散多变量系统PID参数整定方法，其中性能指标包含了稳态误差加权项。PID参数通过γGPC与PID的相互关系递推计算得到。仿真例子说明了该方法的有效性和可行性。     

船舶航向GA-PID自适应控制研究

设计了船舶航向保持GA-PID自适应控制系统,通过系统辨识得到船舶航向运动的数学模型,在该模型的基础上采用遗传算法优化PID参数,将优化所得参数赋予实际的航向保持系统。在系统运行过程中,不断检测航向角偏差的标准差值,若该值超出设定范围,则重新辨识模型,优化参数。对系统进行仿真,仿真结果表明,与单纯形法优化的PID控制系统相比,该系统对海情的变化具有良好的自适应能力。该系统简单可行,具有工程应用价值。     

汽轮机调速系统CMAC网络PID并行优化控制

针对汽轮机调速系统存在死区、饱和等非线性的控制特点,提出了基于混沌优化策略与CMAC网络PID并行控制相结合的控制方法,并将其应用于汽轮机调速系统的参数设计中。该方法首先通过混沌搜索,得到控制器参数的次优值,然后利用变尺度的方法在次优值附近找出控制器参数的全局最优值。与CMAC网络传统PID并行控制以及单纯PID控制相比较的仿真结果表明,该方法能更好地提高控制系统的精度和响应速度。     

基于动态RBF神经网络在线辨识的单神经元PID控制

针对工业控制领域中复杂非线性时变系统,提出了基于动态RBF神经网络辨识的单神经元PID控制方法。采用动态RBF神经网络辨识器在线辨识系统模型,获得PID参数在线调整信息,并由单神经元PID控制器完成控制器参数的在线自整定,实现系统的智能控制。仿真结果表明,与常规RBF神经网络辨识的PID控制方法相比,该方法具有控制精度高、响应速度快的优点,并且具备较强的自适应性和鲁棒性。     

基于广义预测的非线性解耦PID控制

针对一类非线性多变量离散时间动态系统,提出了基于神经网络的非线性多变量PID解耦控制方法。该控制器是由常规PID控制器与解耦补偿器、未建模动态前馈补偿器组成,而PID参数的整定是通过广义预测的方法实现的。同时给出了该控制方法的闭环系统的稳定性和收敛性分析。最后通过仿真实例验证了所提方法的有效性和可行性。     

基于遗传神经网络的自整定PID控制器

提出了一种基于遗传算法和神经网络的自整定PID控制器的设计方法。该控制器主要由三个部分组成。第一部分利用遗传算法搜索出一组准优的PID参数，作为PID控制器参数的初值，第二部分利用神经网络具有逼近任意非线形函数的能力，在线调整PID参数，以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能，第三部分是传统的PID控制器，直接对被控对象闭环控制。计算机仿真结果表明，这种控制算法鲁棒性强，响应速度快，可用于控制不同的对象和过程。     

基于迭代学习控制的PID控制器设计

针对传统的经验PID整定方法,提出了一种新的PID参数整定算法。该算法首先利用PD型迭代学习控制来进行期望轨迹的跟踪控制,然后根据迭代学习控制的输入输出数据序列,通过强跟踪滤波器来进行参数辨识,可获得对应于期望轨迹的优化的PID控制参数。给出了迭代学习控制的收敛条件,以及如何利用强跟踪滤波器来进行参数辨识。仿真和实验结果表明,采用该算法设计PID控制器,被控系统可以获得较佳的动态性能和较强的鲁棒性。     

基于参数空间图解法的多目标满意PID控制器

针对任意阶线性定常系统具有区域极点指标与H∞指标约束的PID控制问题,提出了一种基于参数空间图解法的多目标满意PID控制器设计方法。该设计方法首先基于边界穿越定理,在PID控制器参数空间推导出描述满足区域极点指标和H∞指标的控制器参数解集边界的解析表达式,再应用满意控制思想,对上述二类指标的相容性进行了分析,给出了相容指标较好的取值范围,以及当期望指标相容时基于参数空间图解法的PID控制策略集的具体求解方法。用一个算例说明了该方法的可行性和有效性。     

随机系统待机控制特征量指标约束下的满意PID控制

研究一类随机系统同时具有期望的待机特征量指标和衰减度指标约束的满意PID控制问题.首先基于边界穿越定理,给出一种确定使闭环系统稳定和使闭环系统满足期望的衰减度指标约束的PID控制器参数解集的方法.再基于待机控制理论,推导出满足期望的待机特征量指标:平均滞留时间和平均待机时间指标约束的PID控制器参数解集表达式.应用满意控制思想,对上述期望指标的相容性进行了分析,给出了确定相容指标取值范围的有效算法,以及当期望指标相容时PID控制器参数解集的求取策略.用一个算例说明了该方法的可行性和有效性.     

时滞系统的最优PID控制与仿真

对过程控制领域中两类典型时滞系统在控制能量存在约束时的最优控制问题作了探讨。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，针对不同系统运用谱分解的方法最小化该性能指标，从而导出相应的PID控制器的参数整定方法，可使系统在控制能量约束条件下具有最优的控制性能。仿真研究进一步说明了所给方法的有效性。     

灰色预测模糊PID控制在汽温控制系统中的应用

将灰色预测、模糊控制与常规PID控制三者的设计思想融合起来，提出了一种灰色预测模糊PID控制算法。该算法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，然后由PID控制律直接确定控制作用，再将灰色预测在线应用，用其预测结果代替被控对象测量值进行控制运算。仿真结果表明，利用该算法设计的汽温控制系统比应用模糊PID控制设计的汽温控制系统具有更加优良的性能。     

基于模糊PID的直/气复合再入控制方法研究

升力式高超声速再入飞行器气动力、气动热耦合环境复杂,不确定性和干扰较大,一般采用直接力/气动力的复合控制方式。针对飞行环境特点和不同控制机理构成的复合控制模式,提出了一种基于模糊PID的直接力/气动力复合控制方法,该方法通过对气动力控制与直接力控制两个子系统分别设计模糊PID控制器,并设计了一种复合控制方案。最后针对某型升力式高超声速再入飞行器的纵向姿态复合控制进行了仿真验证,仿真中综合考虑了气动参数的误差、测量误差、大气干扰与大气环境的不确定性。仿真结果表明,所设计的模糊PID控制器较传统的PID控制器具有更好的控制性能,更强的鲁棒性和自适应能力。     

模糊控制技术在自动着舰控制系统中的应用

纵向引导控制律是舰载飞机自动着舰控制系统的核心。舰载飞机着舰环境存在极大的随机性,舰尾流和航母运动不断变化,传统PID纵向引导控制器因其控制器参数固定不变而缺乏灵活性和精确性。在传统的舰载飞机自动着舰PID控制器中引入模糊控制模块,构造模糊PID控制器,并依据飞行控制工程专家的经验构建模糊规则,可实现根据系统状况对控制器的参数进行在线最优调节。与传统PID控制器相比,可极大地提高舰载飞机着舰飞行轨迹精度,也一定程度改善了着舰飞行控制系统的鲁棒性。以F/A-18A为例进行自动着舰飞行仿真,结果表明应用模糊控制技术可以减小着舰误差,提高着舰品质。     

基于混沌的白适应模糊PID参数寻优研究

针对自适应模糊PID控制器提出了一种基于混沌变量的优化算法.首先,利用混沌运动的遍历性特性,基于混沌优化方法进行PID控制器设计.在系统稳定的条件下,通过粗调和精确搜索可以找到具有最小参数的最佳控制器.这些参数被用来作为自适应模糊PID控制器的最佳参数.然后,按照自适应模糊控制方法,控制律及其参数可以被确定.仿真实验结果显示,该方法能够达到所要求的指标,其有效性得到了证明.     

智能PID控制在电石炉电极调节系统中的应用

针对三相电极电流耦合的电石炉系统,设计出一种智能PID控制器。该控制器首先采用实数编码的遗传算法优化PID控制器的参数,得到一组参数的最优值。然后以此最优值作为PID参数的初始值,结合积分分离的原则设计出一种模糊解耦推理规则对PID参数进行实时整定,以确保系统的响应具有最优的动态和稳态性能。对比仿真试验的结果表明,与常规的PID控制器相比,这种智能PID控制器用于电石炉控制系统可达到良好的动、静态性能和鲁棒性。     

基于自组织调整因子的模糊PID控制器设计

实际工业过程往往是非线性、时变性、其结构参数不确定的系统。提出一种基于自组织调整因子的模糊PID控制器：采用归一化加速度参量来反映系统响应的快慢,引入变论域思想,构建模糊PID控制器的自组织调整机构。该机构根据系统输入输出误差,以归一化加速度参量在线辨识系统运行的不同阶段,动态调整模糊PID控制器的量化因子和比例因子,以改变模糊PID控制器输入输出变量与模糊子集的映射关系,使论域产生伸缩变化,以调节控制器的微分、积分控制作用。仿真结果表明：该自适应模糊PID控制器具有较大的动态调节范围,其动静态性能、鲁棒性、抗干扰能力均优于PID和常规模糊PID控制器。     

MATTER-ELEMENT MODELING OF PARALLEL STRUCTURE AND APPLICATION ABOUT EXTENSION PID CONTROL SYSTEM

This article describes in detail a new method via the extension predictable algorithm of the matter-element model of parallel structure tuning the parameters of the extension PID controller. In comparison with fuzzy and extension PID controllers, the proposed extension PID predictable controller shows higher control gains when system states are away from equilibrium, and retains a lower profile of control signals at the same time. Consequently, better control performance is achieved. Through the proposed tuning formula, the weighting factors of an extension-logic predictable controller can be systematically selected according to the control plant. An experimental example through industrial field data and site engineers＇ experience demonstrates the superior performance of the proposed controller over the fuzzy controller.     

一种新型的模糊PID控制器

文中将PID控制器在工程整定方法的基础上，对PID参数作归一化处理，然后通过模糊控制规则和模糊推理确定对PID的参数进行调节，提出了一种新型的模糊PID算法，从而使PID控制器具有适应非线性、时变，不确定性等复杂难控对象的能力。最后利用某火力发电厂过热气温为对象对该算法进行了仿真研究。结果表明该算法使用可靠、精度高，而且具有较强的抗干扰能力和鲁棒性。     

典型模糊PID控制器的插值算法及参数优化

推导出了输入采用正规模糊集、三角形、全交迭的隶属度函数;推理输出采用PID形式的典型模糊PID控制器的插值解析表达式,揭示了其本质特征,为实际应用提供了一种快速精确的控制算法。基于该插值解析表达式,研究了利用遗传算法对这一类模糊控制器进行参数优化的方法。最后通过仿真实例验证了本文方法的有效性。     

两类模糊PID控制器的等价性分析

变论域与变分布模糊PID控制器是两类不同的自适应模糊控制器 ,分别通过调整转换因子与隶属函数分布对模糊控制器的性能进行调节。利用模糊控制器结构分析方法对这两类模糊PID控制器的本质进行了深入分析。通过分析可以得出结论 ,在一定条件下这两类模糊PID控制器在性能调节方面是等价的。此结论将对这两种模糊PID控制器的应用提供参考