几种常用时延过程控制算法的比较与分析

文章介绍了常规PID控制、预测控制、模糊控制、Fuzzy-PID这4种不同控制算法的原理,并对它们的特点进行了分析与比较。通过仿真,比较这几种控制算法的控制效果发现:对大时延对象,常规的PID控制容易产生较大的超调,模糊控制器易产生振荡,而Fuzzy-PID控制算法和带预测功能的预测PI控制算法具有较好的性能。试验结果还表明,Fuzzy-PID和预测PI控制算法不仅产生超调小,而且具有较高的稳态控制精度,可广泛应用于工业现场大时延系统。     

混合式模糊PID在直流变换器中的应用

在分析软开关直流变换器原理的基础上，采用混合式模糊PID控制方法对直流变换器的输出电压进行闭环控制。通过实验对经典积分分离PI和混合式模糊PID两种方法进行了比较。结果证明，混合式模糊PID控制具有较好的动静态性能。     

基于改进粒子群算法整定的PID网络流量控制研究

结合经典控制理论和优化控制理论设计了基于改进粒子群算法的PID（Proportion Integral Derivative）控制器,并与经典的PID控制器进行了比较．仿真结果验证,优化后的PID控制器能较好地控制ATM（Asynchronous Transfer Mode）网络流量,减少拥塞,提高网络资源利用率．     

基于遗传算法优化因子的灰色PI预测控制

针对灰色PI预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型灰色广义预测控制(GPIPC)。灰色PI预测控制(GPIGPC)采用灰色预测控制技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,运用遗传算法在线优化整定灰色PI预测控制的比例因子和积分因子,增强了系统的跟踪特性和抗恒值扰动特性,极大程度地减少了模型时延失配和模型增益失配的影响。仿真实例表明,该算法具有较好的鲁棒性和抗干扰性。     

开关磁阻电动机模糊PID控制器的设计

针对开关磁阻电动机调速系统采用模糊PID算法 ,设计其速度环调节器及电流环调节器 ,着重研究介绍转速环PI调节器比例常数kp 和积分常数ki、修正算法以及电流环PID调节器调节方法 ,给出了PID参数在线调整的实现过程 ,并对 3kW 6 /4极的开关磁阻电动机进行了仿真实验 ,给出了实验结果 ,表明该控制方法具有很好的动、静态品质     

基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制仿真研究

灰色预测PID控制系统的核心是其反馈回路上的灰色预测器,其建模精度与控制系统行为数据的变化速率有关.对于惯性较大的被控对象或采样周期较短的控制系统,控制系统的行为数据变化缓慢,基于这些数据直接进行灰色建模预测的精度不高.针对这个问题,本文提出了基于强化缓冲算子的灰色预测PID控制新方法.通过对控制系统的行为数据序列进行强化缓冲算子作用,获得控制系统行为数据的强化缓冲算子作用序列,对其进行灰色建模和预测,实现灰色预测PID控制.仿真研究结果表明,在相同的PID控制参数下,本文提出的控制方法的控制精度明显优于传统的灰色预测PID控制和经典PID控制,获得了理想的控制效果.     

开关磁阻电动机模糊PID控制器的设计

针对开关磁阻电动机调速系统采用模糊PID算法,设计其速度环调节器及电流环调节器,着重研究介绍转速环PI调节器比例常数kp和积分常数ki、修正算法以及电流环PID调节器调节方法,给出了PID参数在线调整的实现过程,并对3kW6／4极的开关磁阻电动机进行了仿真试验,给出了实验结果,表明该控制方法具有很好的动、静态品质。     

基于自适应模糊PID控制的ABS仿真研究

本文以车轮滑移率为控制对象,分析了模糊控制的理论基础,将传统的模糊控制与经典的PID控制相结合,提出了自适应模糊PID控制算法,并进行了仿真研究。     

电磁旋转涡流制动器制动力矩控制

研究了电磁旋转涡流制动器制动力矩控制方法。利用磁路分析法得到了制动力矩的计算公式,以及制动力矩与励磁电流及列车速度的数学关系,从而确定制动力矩控制系统的总体方案,阐述系统工作原理,说明系统各主要组成模块,建立其仿真模型,并根据系统总体方案完成模块集成。介绍了PID(比例-积分-微分)控制、模糊控制、模糊自适应PI控制3种制动力矩控制算法,说明控制器设计步骤。完成仿真计算,并对结果进行对比分析。结果表明,相对于开环控制,3种控制算法都能有效地控制制动力矩。此外,无论是系统瞬态性能指标,还是稳态性能指标,都是模糊自适应PI控制表现最佳,模糊控制次之,PID控制相对最差。     

新型有轨电车ATP系统的研究

当前有轨电车ATP系统采用PID控制,该控制是一种按照事先安排好的行车曲线进行速度控制的方法,这种方法的缺点是控制速度时的加减切换次数过多,既不利于平稳运行,又破坏乘坐的舒适性同时减低了停车精度。本文采用模糊预测控制对新型有轨电车的ATP系统进行研究,运用Visual C 6.0对整个系统进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了分析。实验结果表明：在采用模糊预测控制之后,新型有轨电车ATP系统的性能得到了改善和提高,克服了PID控制的不足,并且具有节能的效果。     

新型有轨电车自动防护系统的研究

当前有轨电车(ATP)系统采用PID控制,该控制是一种按照事先安排好的行车曲线进行速度控制的方法,这种方法的缺点是控制速度时的加减切换次数过多,既不利于平稳运行,又破坏乘坐的舒适性同时减低了停车精度。采用模糊预测控制对新型有轨电车的ATP系统进行研究,运用Visual C++6.0对整个系统进行了建模与仿真,并对仿真结果进行了分析。实验结果表明:在采用模糊预测控制之后,新型有轨电车ATP系统的性能得到了改善和提高,克服了PID控制的不足。     

基于小波神经网络的分数阶PIλDμ控制器的设计

目前分数阶PIλDμ控制器参数整定的方法很有限,为了研究分数阶PI λDμ控制器的控制效果,在小波神经网络的基础上提出了分数阶PIDμ控制器的设计原理,然后利用MATLAB进行仿真,通过仿真结果证明了该策略的有效性,同时通过比较说明采用分数阶PIλ Dμ控制器比采用传统PID控制器能获得更好的控制效果.     

改进型预测函数在并联DC-DC中的应用

针对并联DC-DC开关电源主从模块电流分配精度不均以及面对负载扰动下动态性能、稳定较差等问题，提出一种基于主从均流的并联方法和将分数阶PID与预测函数（PFC）相结合的控制策略。对预测函数算法进行改进：首先，利用v步离散方法对BUCK变换器进行分段仿射建模（PWA）；其次，在保留预测函数控制基础上，引入分数阶PID思想，得到一个新的二次型指标函数；最后，将其与传统PI控制输出效果作对比，利用MATLAB仿真去检验分数阶预测函数（FOPID-PFC）控制策略的可行性和可靠性。仿真结果表明：提出的分数阶PID预测函数，在均流精度上比传统PI高，在面对负载加、减的情况下，超调量和调节时间分别降低了234mv、170 μs和221 mv、210μs，由此验证了BUCK变换器并联系统中，基于主从均流的分数阶预测函数控制策略总体性能优于传统PI控制，且主从模块的电流分配精度也满足预期设想。     

用Ziegler-Nichols方法拓展整定PID调节器的参数

采用工程设计方法确定PI调节器参数后,系统性能指标不尽理想时,则应采用PID调节器对系统进行校正,可将Ziegler-Nichols方法拓展为直接利用PID与PI调节器的关系比例系数来确定PID调节器的参数,经仿真结果证明能收到较好的控制效果.     

基于GA参数优化整定的PI型广义预测控制

针对PI型广义预测控制比例因子和积分因子参数整定困难,提出了基于遗传算法参数优化整定的PI型广义预测控制(GAPIGPC)。PI型广义预测控制(PIGPC)采用预测技术克服时变时滞,用PI(PID)控制技术加强系统的鲁棒性,极大程度地减少了模型失配的影响。由于其参数的优化设计是一个组合优化问题,而遗传算法是一类可用于复杂系统优化计算的鲁棒性算法,并为组合参数整定及优化提供了一个有效的手段。仿真实例表明,该算法具有较好的鲁棒性和抗干扰性。     

深海集矿机模型车行走驱动系统

研制了1台集矿机模型车,并通过对集矿机模型车液压驱动系统中所用的比例阀、变量泵以及液压马达的分析研究,分别建立其数学模型;采用PI控制,利用Simulink工具箱对该系统的数学模型进行仿真.在仿真过程中,通过变换负载及改变PID控制器参数来观察输出结果.仿真结果表明:当增加负载时,系统振荡增大,这与系统的实际情况相符;当加入微分控制时,仿真波形有很大毛刺,这说明采用PI控制器比较合适.     

基于模糊PID控制的选煤厂洗选质量控制

在重介选煤过程中,重介质的密度是直接影响精煤产品灰分的工艺参数,传统的PID控制不能满足现在对产品质量控制的精度要求。选用基于模糊理论的PID控制系统后,有力地保证了精煤质量的稳定和回收率的提高。介绍了灰分模糊PID控制系统,进行了仿真实验,并对实验结果进行了简单分析。     

基于免疫网络理论的永磁同步电机控制

摘 要：PID控制器有着广泛的应用,其参数也有多种智能调整方法。本文分析了免疫系统的免疫网络理论,提出了一种用免疫网络理论调整PI控制器的策略,并用于永磁同步电机的直接转矩控制的调速系统,以克服电阻变化引起磁链控制器输出不准确,影响控制精度的问题。该策略计算简单,在永磁同步电机定子电阻变化较大情况下,仍具有高控制精度。仿真结果验证了这一免疫网络理论控制策略的有效性,并与一般PI控制和采用遗传算法的PI控制的效果进行了比较。     

链式STATCOM直流电压预测与专家控制

从功率平衡的角度分析了链式STATCOM直流侧电容电压波动,建立电容电压波动模型,基于该模型提出了一种积分复位预测方法,可准确预测直流侧电容电压波动.将电压波动预测结果从电容电压检测值中分离,得到电容电压的直流分量进行反馈控制,有效降低了有功电流指令中的三倍频谐波分量.为改善无功突变时系统的动态性能,对电压波动预测结果进行限幅,引入专家PI控制进行电容电压调节.在Powersim仿真环境下搭建了链式STATCOM仿真模型,验证了所提电压波动预测方法的准确性,对比了专家PI控制与传统PI控制的仿真结果,验证了所提控制方法对暂态电容过电压的抑制效果.     

基于分数阶微积分的风力发电机的变桨距控制方法研究

在分数阶微积分理论的基础上,研究了风力发电机变桨距液压控制系统控制策略,并运用Matlab的Simulink工具仿真,分析各个控制策略对风力发电机的变桨距液压控制效果。仿真结果表明,与整数阶PID控制器相比,该系统在分数阶PIλDβ控制器控制下整个闭环系统具备较好的动、静态性能,说明分数阶PIλDβ控制器控制性能的优越性。