基于继电器反馈的一种建模法

基于继电反馈的PID参数自整定技术有效地克服了人工整定的缺陷, 具有算法简单、控制温度范围大等优点。本文在继电型自整定PID控制策略基本思想基础上,通过分析一阶惯性加纯滞后控制对象在继电特性作用下的输入输出特性,提出一种基于继电器反馈的建模方法。该方法为被控对象的自整定参数设置提供了重要依据。选定被控对象,通过仿真验证了该方法的有效性。     

一种自整定最优PI控制器

提出了一种实用有效的 PI自整定控制器 .该控制器引入两个连续的继电反馈实验 ,从而辨识出一个在复平面的重要频段上能很好地反映实际过程对象的二阶加纯滞后模型 ,并基于鲁棒性能指标和积分误差指标最优确定 PI参数 .该自整定控制器对于多数的被控对象都能获得满意的控制效果 .仿真结果表明了该控制器的有效性和适应性     

大时滞过程双自由度自整定内模控制

借助双控制器设计技术和继电反馈辨识方法，提出了一种双自由度自整定内模控制器(自整定TDF—IMC)．通过改进的继电反馈辨识方法获得被控对象模型参数，根据所得模型分别设计设定值跟踪IMC和干扰衰减IMC，并给出TDF—IMC滤波时间常数的自整定规则．给出的自整定TDF—IMC不但提高了传统IMC的控制性能和鲁捧性，而且控制器设计同传统IMC类似，设计过程非常简单．     

基于粒子群算法的二次再热机组主蒸汽温度优化控制

针对二次再热机组主蒸汽温度控制中,被控对象通常具有严重的非线性、滞后性、时变性等特点,采用传统的串级PID控制很难得到满意的动态响应特性这一问题,分析了二次再热机组热力系统,提出基于粒子群算法整定的主蒸汽温度优化控制方法,实现对串级控制系统主回路PID控制器参数的快速优化。基于Matlab/Simulink平台,对被控对象模型进行阶跃响应实验,仿真结果表明,经粒子群算法优化之后调节回路的控制性能较ZN整定方法明显提高。该优化控制方法不仅保留了串级控制系统抗内扰能力强的优点,同时有效地解决了主蒸汽温度控制系统中稳定性与准确性之间的矛盾,增强了系统对不确定因素的适应性,对工程应用具有一定指导意义。     

基于灵敏度的不稳定对象PID控制器

针对不稳定对象提出了一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法.首先采用内环反馈结构将不稳定对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后通过将两个回路等价为一个反馈回路结构获得给定加权PID控制器参数.仿真结果表明,本PID控制器整定方法可以使不稳定对象闭环系统获得期望的灵敏度,保证了系统的鲁棒性和良好的控制性能.     

转速反馈直流调速系统调节器参数整定

介绍了用Si mulink搭建转速反馈直流调速系统仿真模型的具体过程.针对用传统设计方法进行参数整定的缺点,提出了一种转速反馈直流调速系统参数整定的新方法,即采用＂牛顿二分法＂思想,通过MATLAB/Si mulink进行仿真.最后通过一个具体实例,并采用该新方法实现了调节器的参数整定,验证了该方法相比传统设计方法的优点.     

PID调节器参数的继电自整定方法

讨论了ＰＩＤ调节器参数的继电自整定方法,即利用继电反馈所产生的极限周期振荡来估计被控对象的参数,从而整定ＰＩＤ参数。     

一种新的继电自整定控制器设计方法

提出了一种改进的继电辨识方法,并在满足稳定裕量的前提下,推导出最优自整定控制器参数.提出了相角偏移的概念,有效地补偿继电实验振荡点和被控对象Nyquist曲线上临界点间的偏差,从而辨识出在重要频域范围内很好表示实际对象的二阶带时滞(SOPDT)模型,提高了辨识精度;通过在线计算该相角偏移,避免了测量先验信息的重复继电实验过程,大大缩短了调节时间.仿真结果验证了该算法的实用性和有效性.     

一种PID参数的频域解析整定法

在研究了PID参数的继电反馈整定法和给定幅值裕度和相位裕度整定法的基础上,本文提出了一种基于频域解析的PID整定新方法。     

PID参数继电自整定方法及磁环参数的选择和修正

讨论了PID调节器参数的继电自整定方法。利用继电反馈所产生的极限环周期振荡来估计被控对象的参数，从而整定PID参数．通过分析对象在继电特性作用下输入输出波形，推导出对象参数公式，同时得出磁滞环高度h的选择及修正公式。     

一阶不稳定时滞过程的二自由度PID控制

针对一阶不稳定时滞过程,提出一种基于灵敏度函数的二自由度PID控制器整定策略.首先利用内环反馈得到稳定的广义被控过程的模型,然后基于灵敏度函数利用鲁棒分析方法整定二自由度PID控制器的参数.该方法使系统具有良好的目标值跟随特性、干扰抑制特性和鲁棒性,并且参数调整方便.仿真结果表明该控制方法的有效性.     

快速路交通流分布参数系统的模糊PI边界控制方法

基于快速路交通流分布参数系统模型,利用模糊逻辑整定PI控制器参数,提出了一种入口匝道模糊自整定PI边界控制方法。该方法可同时利用快速路交通流各个路段在时间和空间上的反馈信息,且其控制器参数可在线调整。仿真研究结果进一步说明了所提出方法的有效性和适用性。     

具有饱和环节的闭环反馈辨识

为了更好地整定和设计PID控制器,需要获取被控对象尽可能准确的模型信息。采用具有饱和环节的闭环反馈辨识方法,针对可以低阶近似的带延迟的开环稳定工业对象,进行临界参数辨识的仿真实验,分析了该方法对提高临界频率和临界增益辨识精度的作用和适用范围,并给出了辨识误差的分布规律和相应的误差界。与标准继电反馈方法相比,对于4类典型工业对象,具有饱和环节的闭环反馈辨识方法能有效提高临界参数的辨识精度。结果可为模型参数估计和进一步设计鲁棒的PID控制器提供定量的参考依据。     

大时滞过程自整定PID及其在定量控制中的应用

针对纸张定量控制的难点，提出了一种能用大时滞过程的自整定PID／PI控制算法。通过改进型继电反馈频域响应辨识方法获得实际过程Nyquist曲线与S平面负实轴和虚轴交点处等幅振荡的幅值和频率，给定幅值裕度和相角裕度鲁棒性能指标，确定自整定PID／PI控制器参数，此算法具有参数整定简单，对实际过程模型的依赖性小，鲁棒性强及易于实现等优点，适合于含有大时滞的工业过程控制。     

一种线性自抗扰控制器参数自整定方法

针对线性自抗扰控制器参数难于整定的问题,提出了一种基于动态响应过程时序数据挖掘的参数自整定算法. 算法以线性自抗扰控制器中线性误差反馈律的两个增益信号回路的动态响应为参数调整对象,通过改进变收缩系数的随机搜索算法进行参数整定,记录动态响应过程数据,基于关联关系挖掘得到控制参数调整策略应用于线性自抗扰控制器的参数自整定. 为验证本文提出的参数自整定方法的实际效果,以液压自动位置控制系统为控制对象,分别采用阶跃响应仿真和Monte Carlo实验进行对比研究. 结果表明,基于数据挖掘参数自整定的线性自抗扰控制器动态响应较好,鲁棒性较强,改进了变收缩系数随机搜索算法调整时间较长以及传统线性自抗扰控制器超调较大的缺点,是一种具有实用性的线性自抗扰控制器参数自整定方法.     

时滞不稳定系统的串级内模控制

对于工业控制过程中的时滞不稳定过程,提出串级内模控制设计方法.为避免开环不稳定极点对系统的稳定鲁棒性和抑制扰动能力的影响,对控制器进行了稳定鲁棒性以及抑制扰动能力的分别设计,首先利用反馈方法整定内环的不稳定系统,然后设计前馈-反馈控制来抑制被控过程的扰动;最后使用内模控制方法对时滞被控过程进行串级外环控制,以达到对给定值的跟踪.仿真结果表明所提出的控制方法能很好地解决稳定鲁棒性和抑制扰动的均衡,且对于控制系统中过程变化引起的模型失配,可通过调整内模控制器的滤波器时间常数λ来提高控制系统的鲁棒性.     

自抗扰控制器参数整定方法的研究

提出了自抗扰控制器算法参数整定的计算机软件仿真分析和基于参数变换的公式推导两种方法.根据自抗扰控制方程,针对算法中多个参数需要整定的问题,结合工程中控制对象实例,采用Matlab仿真软件逐一确定各参数,寻找同类对象之间的控制参数关系,利用公式得到其他对象的控制器参数.使用Matlab仿真分析法可直观地获取参数,公式推导法则简化了同类对象的参数整定,速度快.仿真实验结果表明,这两种参数整定方法可用于常见的工业控制对象的自抗扰控制器中.     

基于改进SA-WOA算法优化热封刀温度控制系统PID参数的研究

套袋机热封刀温度通常采用PID算法进行控制,但是PID控制参数大多由人为经验设定,控制效果不佳.为解决这一问题,本文提出一种改进SA-WOA算法实现PID控制参数的自整定.首先我们利用阶跃响应曲线法建立系统的传递函数模型,再考虑鲸鱼算法以及模拟退火算法的优点,将两者进行结合;然后在此基础上对算法进行改进,提高算法的收敛速度以及优化效果;再将改进后的算法在MATLAB R2017b平台上进行仿真对比实验;最后,将仿真所得控制参数在套袋机上进行实验测试.仿真对比结果表明,相对于继电反馈算法、粒子群算法以及基于模拟退火的改进粒子群算法,本文算法优化所得参数控制效果更好.实测实验结果表明,本文算法所得参数控制效果良好,可以更好地满足实际的需求.     

基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量,因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用.对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述,设计了双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性.     

过程控制实验装置仿真软件的研制

针对现有过程控制实验装置价格昂贵、数量少的现状,采用力控组态软件中特有的控制策略生成器,模拟过程控制实验装置。组成各种单回路、串级、前馈反馈、施密斯纯滞后补偿控制系统,并可以在计算机上仿真对象的参数测取、PID参数整定等功能。