磁粉制动轮转胶印机放卷张力的研究与仿真

研究了轮转胶印机放卷张力控制问题。针对放卷张力常规PID控制动态性能不高问题,在分析放卷受力基础上,推导了磁粉制动器的数学模型,利用Simulink仿真软件建立了Smith预估补偿模型,对磁粉制动器纯滞后进行补偿。仿真结果表明,Smith预估补偿PID控制系统阶跃响应上升时间为1.56 s、超调量为10.2%、调节时间为4.2 s。采用Smith预估补偿克服稳定性差、响应慢的不足,提高了系统控制品质,为纸带放卷张力在印刷中控制提供了理论依据。     

改进的加热过程模糊自调整PID算法及仿真分析

为解决工业控制中大惯性、纯滞后、参数时变的非线性受控对象难于控制的问题,提出一种改进的控制算法.该算法采用1个单输入3输出的模糊控制器结构代替3个单输入单输出模糊控制器结构,通过Mam-dani模糊推理运算自调整PID(Proportional Integral Derivative)参数,并结合Smith预估补偿控制作用,优化系统动态响应指标,改善了控制器性能.将其应用于注塑机加热过程的温度控制中,并与常规PID控制器和Smith预估PID控制器比较.仿真结果表明,该控制器各项性能均好于其他两种控制器,调节时间为420 s,超调量和稳态误差均为0,具有抗干扰性强和鲁棒性好等优点,为进一步改善注塑机加热过程的实际控制性能提供了理论依据.     

带预测的模糊-PI算法在惯导温控系统中的应用

研究一种带误差预测的模糊-PI控制算法，并将该控制算法应用在惯导系统温控回路中，采用了带自调整因子的模糊控制规则加快系统响应时间，并加入了稳态PI控制提高系统精度，利用Smith预估器的思想，预测过程的误差和误差变化，解决了过程纯滞后对控制性能的影响，计算机仿真表明，系统具有反应快，超调小和稳态性能好的特点，能够达到惯导温控系统的要求。     

基于C＋＋Builder的三容液位系统的Smith预估控制

三容器液位控制系统具有典型的滞后特性,用常规的PID难以达到精确的控制效果,提出了基于三容器数学模型的Smith预估补偿控制算法,并用C Builder对其进行实验仿真.仿真结果表明Smith预估补偿控制比常规的PID控制具有调节时间短、超调量小、鲁棒性好等优点.     

基于参数自整定模糊PID的加热板温控系统研究

针对具有滞后特性的温度控制系统,本文设汁了一种用于加热板温控系统的参数自整定模糊PID控制器,它利用模糊控制规则对PID参数自动整定.通过仿真表明这种控制器对温控系统模型的适应性较强,有很好的鲁棒性和控制效果,将其用于大部分大功率加热设备,能达到零超调、调节时间快且稳态误差也非常小的理想效果.     

模糊自整定PID控制器的设计及仿真

针对具有滞后特性的温度控制系统,本文在PID控制和模糊控制的基础上,设计了一种用于烘干箱温控系统的模糊自整定PID控制器,它利用模糊控制规则对PID参数自动整定。通过仿真表明这种控制器即具有模糊控制的灵活性和适应性,又具有PID控制的高精度性,而且对温控系统模型的适应性较强,有很好的鲁棒性和控制效果,将其用于大部分大功率加热设备,能达到零超调、调节时间快且稳态误差也非常小的理想效果。     

基于自适应Fuzzy-PID控制的变截面板簧AGC控制系统

以PID控制作为调节系统的主要手段,提出了将模糊控制和PID控制结合起来应用于变截面板簧轧制控制系统的方法,构成了一个参数自整定的模糊PID控制器.通过模糊规则在线调解PID的各项参数,达到了改善系统性能的目的.Matlab仿真实验结果表明:控制系统的响应曲线性能较好,响应速度较快,超调量小,稳态精度高.     

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PLC注塑机温控系统的研究与实现

针对传统注塑机温控系统超调量大、调节时间长等缺点，提出由FX2N型PLC与FX2N-4AD-TC组成温控系统，采用模糊控制与PID控制相结合的控制方案实现对注塑机的料桶温度控制，阐述了模糊PID控制器的设计方法及该温控系统的软硬件实现方法．该系统实现了精密注塑机料筒温度的准确控制，大大提高了塑料制品的品质．     

基于Smith预估器和自适应模糊PID的温控系统

针对常规温度PID控制系统由于温度惯性大、单向升温和滞后大等特性存在超调量较大、抗干扰性差等问题,提出一种新的电阻炉温度控制系统.该系统采用自适应模糊PID控制算法,在此基础上结合Smith预估补偿器,实现软切换,并采用MATLAB软件进行仿真.仿真结果表明,基于Smith预估补偿器的自适应模糊PID控制相比常规PID控制具有良好的控制性能.     

基于遗传算法自整定和Smith预估的EMCCD温控系统设计

针对EMCCD温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达-12±0.1℃,图像本底噪声方差仅为18,实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。     

时滞系统控制算法分析及仿真

在大多数自动化控制过程中,被控对象具有不同程度的延迟,不能及时反映系统所受的扰动.这种情况对系统的控制极为不利,会产生较大的超调,降低系统的稳定性.针对纯滞后系统的特点,对这类系统的补偿方案进行了详细介绍:PID算法、Smith预估补偿算法和Dahlin控制算法.同时以Smith预估补偿算法为例,在不同的参数下,利用MATLAB的Simulink工具箱对Smith预估控制系统的特性进行仿真,并分析其稳定性条件.结果表明,在模型匹配的情况下,此种算法具有很好的稳定性和鲁棒性,可以明显的加速调节过程,提高控制质量.     

优化PID算法在小型温控系统中的应用

小型温控系统在高科技产品中有着广泛的应用,PID控制算法是避免温度控制系统超调的一种行之有效的算法;然而对于小型温度系统,往往要求控制时间迅速,在90 s以内要求温度即可回归制定区域,PID控制算法不能胜任。本文对PID控制算法进行优化,使之能够达到快速控制的目的。     

基于ARM的智能温控系统设计

针对电阻炉温度控制纯滞后、大惯性环节控制的特点,传统的PID控制可以获得较好的稳态响应特性,但控制上会造成较大的系统超调,无法满足控制精度.应用参考模型自适应方法设计控制器,分析并给出了系统的数学模型,用超稳定理论设计了参考模犁自适应PID控制系统,并给出白适应率.以ARM单片机为核心,设计并分析了电阻炉智能温度控制系统硬件电路,由K型热电偶和数字转换芯片MAX6675组成温度检测电路,采用固态继电器来作为温控元件,利用开关特性来控制电路的断开和接通炉温控制主电路.实验结果表明该控制系统超调量小,跟踪速度快,可靠性高,结构紧凑、工作稳定.     

火力发电锅炉主汽温控制系统的动态矩阵控制策略

针对火力发电锅炉主汽温控制系统的大惯性、纯滞后和非线性等特点,提出一种基于动态矩阵控制的主汽温预测控制策略。根据过热蒸汽传输通道特性,将减温水流量扰动作为前馈补偿;综合考虑机组负荷、燃料波动等扰动因素设计动态矩阵控制器;采用有限时段的滚动优化策略,并引入基于误差的反馈校正算法,从而能全面考虑模型失配、时变、干扰等引起的不确定性,及时弥补这些因素造成的影响,提高系统的鲁棒性。仿真结果表明:与常规PID和Smith预估控制策略相比,在施加扰动情况下所设计的控制策略调节时间最多可减少314.28 s,超调量最多可降低12.6%;在模型失配情况下调节时间最多可减少516.66 s,超调量最多可降低15.46%。工程应用结果表明:主汽温控制偏差低于±5℃,动态和稳态性能得到了很大改善,能有效满足发电锅炉主汽温控制系统的实际要求。     

基于遗传算法自整定和Smith预估的电子倍增电荷耦合器件温控系统设计

针对电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)温度控制过程的时间滞后特性,根据热力学理论建立整个系统的数学模型,利用有限元仿真方法得到其传递函数,在此基础上采用遗传算法实现PID控制参数的在线自适应整定,同时结合Smith预估控制补偿由滞后环节产生的时间迟滞。采用Matlab对控制算法进行仿真分析,结果表明该方法较常规PID控制方法具有调整时间短、超调量小、抗干扰能力强等优点。设计基于单片机和TEC驱动模块的硬件电路将控制算法应用于EMCCD温度控制系统,相机实际制冷温度可达(-12±0.1)℃,图像本底噪声方差仅为18。实际应用结果表明温度控制系统是提升EMCCD相机成像性能的有效方法。     

恒压供水系统模糊PID控制策略研究

恒压供水系统模型为带有滞后环节的一阶惯性系统,系统参数会随着外部环境影响而变化,因此常规PID控制算法达不到很好的控制效果.针对这种情况,采用模糊PID控制算法,通过在PID算法的前端引入模糊控制算法,实时在线调节PID算法中的比例系数、积分系数和微分系数.MATLAB仿真结果表明,与常规PID控制算法相比,采用模糊PID控制算法具有响应速度快、超调量低、稳定性好的优点.     

神经网络在时滞时变系统中的应用

针对在聚合反应温度控制中的时变、热惯性、热滞后、被控对象模型难以确定等特点,以及常规PID控制在非线性、时变、滞后系统中的局限性,提出了一种单神经元自适应控制与Smith预估器相结合的控制方法。该方法利用神经网络的非线性映射和自学习能力,来实现控制参数的在线整定。利用Smith预估算法来解决系统的大滞后。该控制器具有使系统超调量小、调整时间短、鲁棒性好等优点。文中并给出了基于数字信号处理器(DSP)和单片机的双CPU的温度控制系统的设计。     

基于参数自调整模糊PID算法的前馈共轨压力控制

阐述了电控共轨燃油喷射系统结构及压力调节基本原理,针对压力控制传统PID算法的不足,引入参数自调整模糊PID算法,通过Matlab仿真确定了不同误差输入时的参数调整规律.为提高压力控制动态响应,设计了前馈参数自调整模糊PID算法,并通过试验确定了前馈量与相关影响因素的定量关系,最后进行了系统对比试验.结果表明,该算法在工况过渡时的性能优于常规PID控制,压力控制超调量及稳态误差精度得到明显改善,从而为电控共轨系统精确喷油计量和控制奠定了基础.     

基于自适应Smith预估器的炉温控制系统

针对目前工业炉控制系统中存在的大纯滞后现象,提出一种基于自适应Smith预估器的炉温控制系统,具体介绍了控制系统的结构与算法。常规的PID控制,Smith预估控制和自适应smith预估控制在计算机上仿真结果表明自适应Smith预估控制具有超调量更小,调整时间更快,精度更高等特点。