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。     

带电源函数的信号发生器的设计与实现

信号发生器又称信号源或振荡器,在生产实际和科技领域中有着广泛的应用。各种波形曲线各可以用三角函数方程式来表示。能够产生多种波形,如三角波,锯齿波,矩形波,正弦波的电路被称为函数信号发生器。信号发生器在电路实验和设备检测中有着十分广泛的用途。通过对信号发生器原理以及机构的分析,可以设计一个能产生出方波,三角波,正弦波的信号发生器。本课题采用集成芯片方波-三角波-正弦波信号发生器的设计方法,通过Protel的仿真制作,以及Rrotel仿真得出了三角波,正弦波,方波-三角波转换及三角波-正弦波转换的波形图。     

基于SIMULINK的Fuzzy-PID控制器设计

设计了一种Fuzzy-PID控制算法，利用MATLAB的SIMULINK进行仿真研究，结果表明，该控制器具有较强的抗干扰能力和鲁棒性，有较好的动、静态控制精度．     

基于FUZZY-PID控制的高精度电阻炉炉温控制系统的研究

从理论及工程实践对Fuzzy-PID控制方法进行了探讨，论证了Fuzzy-PID控制算法对于大滞后、大惯性的炉温控制过程具有优良的控制性能及很强的鲁棒性。     

回潮率在线检测系统

通过对国内纺织印染过程的分析,提出开发回潮率测控系统以减少能耗、改善产品质量的方法.针对回潮率控制大滞后系统的特点,采用Fuzzy-PID双模控制算法,经Matlab仿真,在LM3S1138微控制器上实现了在线监测.     

基于Fuzzy-PID的人工气候室智能控制系统设计

介绍了控制对象人工气候室的特点，阐述了Fuzzy-PID控制原理，并把通过开关切换实现的Fuzzy-PID控制算法实际应用到人工气候室智能控制系统中．给出了该控制系统Fuzzy-PID控制器的总体设计方案、具体设计过程．解决了人工气候室控制中的难点问题．     

基于开源软件的无人机飞行仿真

飞行控制算法设计和仿真是无人机研制的关键步骤。为了缩短无人机飞行控制算法设计周期和试验成本,本文对无人机纵向和侧向控制算法进行了设计,并基于开源软件开发了固定翼无人机可视化的飞行仿真系统,对飞行控制算法进行仿真实验。仿真结果显示,飞行仿真系统实时且直观,通过对飞行仿真试验数据的综合分析,验证了飞行控制算法的有效性,该飞行仿真系统可广泛应用于无人机飞行控制算法的仿真验证。     

基于PSpice的函数发生器的设计与仿真分析

函数发生器的作用是产生不同幅度和频率的波形.为了设计能产生正弦波、方波、三角波的函数发生器电路,采用理论分析与软件仿真结合的设计方法,在OrCAD/PSpice环境中建立仿真模型,对各功能电路进行仿真分析实验.实验中得到三种波形并对起振时间和振荡频率等参数进行测量,并与理论值做出比较.结果表明,利用PSpice对电子电路特性进行仿真分析,易于实现,为电路设计提供可靠的理论依据.     

基于555定时器的高精度锯齿波发生器设计

本文在分析锯齿波发生器原理的基础上,提出了提高锯齿波线性度的方法。利用555和运算放大器组成的高稳定性恒流源,设计了高线性度、频率可调的锯齿波发生器,并对其进行了理论分析,指出了这种锯齿波发生器的特点。     

基于DDS的多功能函数发生器的设计

介绍了一种基于DDS的多功能函数发生器的设计思路,它能够输出较高精度的正弦、余弦、三角波、锯齿波和方波五种基本波形.借助Quartus II开发软件和MATLAB软件对设计进行了仿真验证.仿真结果证明,该设计具有结构简单、设计及修改方便快捷、系统稳定、可靠性较高等特点;如充分考虑ROM的结构及函数值的规律,可得到较高精度的函数值计算器.     

基于单片机的信号发生器设计与仿真

文章针对传统信号发生器存在元器件分散性造成波形失真的弊端，提出了基于单片机的，用程序实现方波、锯齿波、三角波、正弦波等波形的信号发生器方案．并在Proteus电子设计平台，对方案进行了仿真．实现了波形的自由切换，频率和幅度在线调整，从根本上解决了波形失真的问题．     

高阶滑模控制小型同步发电机系统

滑模变结构控制理论在电力系统控制中获得了广泛应用，但其在实际应用中存在抖振，无法满足系统要求，将高阶滑模控制应用于同步发电机励磁系统解决了抖振问题．首先将同步发电机的数学模型变为奇异摄动非线性系统，然后分别对快变和慢变子系统进行滑模控制设计．由于系统状态的不可测性，利用次最优算法保证滑模的存在，使系统渐近稳定．仿真结果证明该算法的有效性．     

燃气轮机发电机组硬件在环仿真系统研究

为了解决燃气轮机发电机组总体性能预测和控制方法的问题,采用了由宿主机、目标机和电控单元组成的硬件在环仿真系统,得到了燃气轮机发电机组的仿真结果. 研究结果表明,该仿真系统能够实现燃气轮机发电机组总体性能的预测评估及其控制策略的验证.     

具有低通滤波的改进电压型磁链观测器

针对现有算法在PWM波反电动势输入时磁链观测精度很差的问题,采用了一种改进的电压型磁链观测算法,在现有算法的基础上增加了一个低通滤波器和一个用于补偿低通滤波器引起的幅值和相位误差的补偿环节.根据所采用的低通滤波器形式,利用时间相量分析方法,推出了滤波误差补偿公式,并在不同的同步速情况下分析比较,确定最佳补偿系数.仿真结果证明,新算法在PWM波反电动势输入情况下仍具有很高的磁链观测精度,可以有效地消除积分漂移误差.将新算法用于一永磁同步电动机无位置传感器控制系统,仿真证明了新算法的可行性及有效性.     

核电站蒸汽发生器水位控制的多模型内模控制方法

蒸汽发生器为压水堆核电站中重要的动力设备和传热装置,其水位控制在系统运行过程中尤为重要。但由于被控对象的不确定性和非线性,如果采用精确的数学模型来设计控制器,往往难以得到满意的控制效果,甚至会造成无法控制。为了实现对蒸汽发生器水位的控制,本文针对被控对象的特点,采用多模型内模控制方法,并结合粒子群算法利用控制性能指标离线优化加权系数,仿真结果显示此方法可使控制效果进一步加强,对蒸汽发生器水位达到很好的控制效果。     

一种新型自校正PID励磁调节器的研究

提出了一种新型的同步发电机自校正比例－积分－微分（ＰＩＤ）励磁调节器。该调节器以加权的多变量（电压偏差加转速偏差）作为反馈信号，运用最小二乘估计在线辨识同步发电机的参数以及零－极点配置的设计方法，实时改变ＰＩＤ调节器的增益系数ｋＰ，ｋＩ，ｋＤ，从而实现同步发电机励磁的自适应优化控制。数字仿真计算结果表明，自校正励磁调节器能够自动适应同步发电机运行条件及网络结构的变化，可以获得比恒定增益的ＰＩＤ励磁调节器更好的发电机端电压和功角的响应特性。     

基于改进遗传算法的AGC机组优化组合研究

为降低发电成本,该文对自动发电控制(AGC)机组优化组合问题进行了研究.基于改进遗传算法,建立了包含AGC的机组优化组合模型;针对遗传算法存在的不足,结合包含AGC机组优化组合模型的特殊性,提出了可变长二进制编码;设计了专门的遗传操作,并采用等微增法对其中的连续变量进行了处理.将所研究的算法和模型应用于包含16台机组24时段的机组优化系统中,仿真结果表明该改进遗传算法的计算结果优于实数编码方法结果11.33%,并在搜索区间及收敛速度等方面都具有较好的性能,适用于大、中型发电系统.     

船用汽轮机变工况的遗传粒子群优化智能控制方法研究

为提升船用汽轮发电机组大幅变工况时的控制精度和鲁棒性,以船用汽轮机调节系统各部件的模块化数学模型为基础,建立汽轮机组数字电液(digital electric hydraulic,DEH)闭环模糊比例、积分、微分(proportion integration derivative,PID)控制模型;融合遗传算法的选择、交叉、变异和自适应递减权重法,提出遗传粒子群智能优化算法,并结合标准测试函数验证提出算法具有较高的收敛速度和精度;基于遗传粒子群智能优化算法建立汽轮机变工况自适应智能模糊PID控制模型,实现模糊PID的量化因子与比例因子最优化设计,进而开展船用汽轮发电机组大幅变工况动态特性及扰动因素影响分析,结果表明本文建立的自适应智能模糊PID控制模型具有更好的控制稳态性能与鲁棒性,为船用汽轮机组大幅度变工况智能控制优化设计提供了有力的技术支撑。     

柴油机相继增压系统信号模拟器的开发

介绍了一种适用于开发相继增压控制仪的信号模拟器,详细描述了其主要功能以及软硬件设计方案.硬件设计主要以ATmega128单片机为核心部件,系统地集成了碟阀模拟模块、转速模拟模块和压力模拟模块等.软件主要包括数据采集程序、转速采集程序和自动控制程序等.试验结果表明,该模拟器较好地解决了相继增压控制仪在开发过程中的模拟信号输入问题.