基于CMAC的PID控制在液位控制中的研究与仿真

随着工业的发展,对液位控制系统的性能提出了更高的要求,同时要求系统在较恶劣的环境下有较强的适应能力.针对工业过程的非线性、不确定性等特点,介绍了小脑模型神经网络(CMAC)的原理及基于与PID的并行控制设计,以及该设计在液位控制中的应用,并对该设计在MATLAB下进行了仿真,得到了较好的控制效果.     

基于切换控制的均匀液位控制

过程工业中常常提出均匀液位控制问题,即在保证液位不出界的前提下,使输出流量尽可能平缓.对于此类受限控制问题,模型预测控制可以取得满意效果,但在线优化的复杂性又阻碍了算法在实际中的推广.基于模型预测控制,提出了一种通过调整预测时间域长度来处理液位约束的方法,加上对未知扰动的估计算法,最终推出切换PI控制律.该方法既简化了在线优化过程,又增强了对随机扰动的适应性,已成功地应用于甘肃金川集团公司6 kt磨浮系统中.     

基于G语言的液位控制系统研制

使用美国国家仪器公司的基于PCI总线的E系列数据采集卡6024,在LabVIEW软件平台上开发了一套液位控制系统,该系统可实现对液位数据的实时采集及控制,文中介绍了软硬件的设计思想和方法以及LabVIEW的编程特点。利用该系统对液位对象进行了控制实验,并给出了输出参数阶跃响应曲线,实验证明该系统工作稳定可靠,控制响应速度快,超调量小,曲线变化平稳,完全满足了液位控制的要求,并且性能价格比较高,具有较好的推广应用价值。     

基于PLC的锅炉液位控制系统

论文是基于EFPT过程控制实验装置进行的研究设计。设计中模拟实际的工业现场,对锅炉液位系统进行了相应建模,并整定出合适的PID参数,利用controlLoglx5550型PLC控制整个锅炉液位系统,建立了相应的监控界面,实现了锅炉液位的安全、准确的控制。     

非奇异快速终端滑模液位跟踪控制

针对传统终端滑模控制中控制输入奇异和收敛时间长的问题,提出了一种非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制方法.该方法由NFTSM滑模面和控制律组成.在此框架下,首先通过在非奇异终端滑模面中引入指数函数和符号函数来设计NFTSM滑模面,其中指数函数用来加快状态远离平衡点时的收敛速度,符号函数用来提升系统稳定性.然后,基于NFTSM滑模面来设计由等效控制输入和切换控制输入构成的NFTSM控制律,该控制律具有能同时实现控制输入非奇异和系统状态有限时间内快速收敛的优势.最后,根据给出的耦合双容水箱模型数学描述,将NFTSM方法应用于耦合双容水箱液位控制中,设计了NFTSM液位跟踪控制器.仿真证明,在存在外扰且参数摄动25%条件下,该控制系统仍能精确跟踪给定液位,表明了NFTSM控制方法的有效性和鲁棒性.     

基于模糊控制的液位装置设计

随着现代电子控制技术高速发展,液位是一种最基本的环境参数。本文介绍了模糊控制的基本原理,以89S52单片机作为控制内核,采用时间稳定性好,精度和分辨率高的电容式液位传感器,运用模糊控制算法设计液位装置实现如下要求:通过键盘设定所需液面高度;显示当前液位高度和设定液位高度。经实验研究表明,该设计方案合理,功能满足设计要求。     

基于LabVIEW的模糊PID液位控制系统实现

液位控制是工业控制中的重要问题,针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点,设计一种参数自适应的模糊PID控制器,可以在线实现PID参数的调整。介绍了基于Lab VIEW的模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolkit),并利用该工具箱设计出模糊PID控制器并实现对三容水箱的控制实验。实验结果表明模糊PID控制算法与常规PID算法相比具有鲁棒性强和动态性能好等特点,该控制方法对于三容水箱类系统控制是有效的。     

基于PLC和组态王的单容水箱液位定值控制实验

以S7-200PLC为控制器,单容水箱为被控对象,设计了单容水箱液位定值控制实验.液位信号通过液位传感器测量变送至PLC,经PID控制算法对数据进行处理,输出控制信号至执行器,执行器为电动调节阀.运用组态王软件设计了单容水箱液位定值控制实验的人机界面,实现对整个系统的实时监控.     

计算机视觉的液压气动控制液位的识别

针对传统的超声液位检测技术进行液压气动控制液位识别受到多层介质传播损失因素的影响,导致识别的精度不高的问题,提出一种基于计算机视觉的液压气动控制液位识别技术,对采集的液压气动控制液位标记视觉图像进行模板特征匹配,进行液位视觉图像的信息增强和边缘轮廓检测处理,结合气动控制液位成像区域特征分割方法实现液位标记线分割,实现液位视觉识别。仿真结果表明,采用该方法进行液压气动控制液位识别的精准度较高,抗介质传播损伤的干扰性较好。     

基于MCGS组态软件的PID液位控制

以THJ-2高级过程控制实验装置为基础,采用串级PID控制方法设计建立了双容水箱的数学模型,构成了以上水箱液位为副参数、下水箱液位为主参数的液位串级控制系统,在组态软件MCGS中进行了实现,实验测试结果表明,系统实现了对过程参数的无稳态误差控制,具有良好的稳态性能和动态性能。     

基于小脑模型神经网络的对称阀控非对称缸复合控制方法

针对对称阀控非对称缸系统的不对称性和非线性,为了提高系统控制精度,分析了该系统的工作特性,提出了基于小脑模型神经网络(CMAC)的控制策略,设计了CMAC复合控制器;为验证CMAC复合控制器的有效性,进行了实验研究,并与普通的PID控制器进行比较.实验表明,基于CMAC的复合控制方法无须精确获取系统数学模型和负载状态,适合于对称阀控非对称缸系统的实时控制.     

神经网络训练参数等对控制效果的影响

本文在简要分析基于神经网络控制优点的基础上，选用ＣＭＡＣ神经网络，设计相应的控制器，采用数值仿真方法，分别调整各项参数进行神经网络学习控制的实验研究，得到这些参数对系统控制效果的影响及其规律，这对基于神经网络控制器的设计、应用以及性能分析等工作具有指导意义．     

基于GA的CMAC与PID控制器的设计与仿真

将遗传算法(GA)、比例-积分-微分(PID)控制器和小脑模型控制器(CMAC)神经网络的优点结合起来，设计了一种新的CMAC与PID并行控制器，并用改进的遗传算法对该控制器的五个参数进行寻优，很好地解决了PID控制参数调整繁琐和CMAC神经网络参数学习困难的问题.仿真结果表明，该方法具有超调量小和响应时间短的特点.     

基于气动人工肌肉的自适应模糊 小脑模型神经网络位置跟踪控制

针对一种气动人工肌肉驱动的弹簧质量位置控制系统,设计了一种自适应模糊小脑模型神经网络(AFCMAC)控制器.离散抗饱和PID (DASPID)并行监督控制设计保证了控制运行初期不会出现较大的跟踪误差和气压波动,使AFCMAC的在线实时学习调整成为可能.在线实时的自适应算法逐步提高了AFCMAC的控制性能,从而最终完全过渡到AFCMAC控制.通过规划AFCMAC的输入空间,保证了AFCMAC对迟滞力和气压波动等不确定因素的感知能力,为实现AFCMAC控制奠定了基础.对DASPID与AFCMAC控制器的位置跟踪控制性能进行了对比实验.结果表明,在非线性系统条件下,AFCMAC较之DASPID有着更好的跟踪控制性能和较低的实现难度.     

液位自动控制微机计测液流量的可靠性设计

本文从机械部件的设计安装、检测液位的光电转换电路和程序设计三个部分,提出了在按液位定时计量的单板机和单片机自动控制、检测容积泵流量以及发动机耗油量过程中,如何抑制影响系统可靠性的因素、事前提高系统各组成部分的固有可靠度和逐级清除不可靠隐患所采取的技术措施,稳定可靠地实现按液位定时计量的液流量检测自动化。     

自适应液位模糊控制系统设计

针对液位控制系统中存在大惯性、非线性的问题设计了自适应液住模糊控制策略，可以解决液位控制规则不够完善的问题，使液位控制参数能够实时得到调整、修改，同时给出自适应软件实现流程并应用Matlab软件对自适应模糊控制算法进行了仿真．仿真结果说明该算法的有效性。     

基于小脑模型的电液位置伺服系统在线学习控制研究

针对非线性电液位置伺服系统的跟踪控制问题,提出了一种采用小脑模型（ＣＭＡＣ）神经网络的在线学习控制方法,与传统的ＣＭＡＣ控制器不同,该控制器采用动态误差作为ＣＭＡＣ神经网络的激励信号,从而使基于ＣＭＡＣ的控制器跟踪连续变化的信号成为可能,给出了具体的控制结构和算法,仿真结果表明,该控制器具有良好的处理非线性及跟踪连续变化信号的能力,并对时变外负载干扰具有明显的抑制作用,而且新型控制器能和较高的学习     

工作辊分段冷却小脑模型模糊控制

采用小脑模型神经网络控制方法对该系统进行了仿真试验研究，小脑模型神经网络适合处理多输入输出问题，并且具有自组织，自适应和自学习街特点，试验结果表明ＣＭＡＣ方法是有效的，可进行工业实际控制。     

一种用于实验室的液位过程控制系统

设计了一种用于实验室的常规计表与计算机相结合的液位控制及仿真系统,并论述了其组成系统设计。实验表明：用Visual Basic6.0高级语言来编制软件,用研华公司的PLC812-PG数据采集卡完成A／D、D／A功能,由此实现的用于实验室的计算机液位控制系统与仿真系统是切实可行的,其实验效果令人满意。     

电液位置伺服系统的再励学习控制研究

针对非线性电液位置伺服系统的不确定性控制问题,提出了一种带有小脑模型（ＣＭＡＣ）神经网络的再励学习控制方法。将ＣＭＡＣ神经网络融入再励学习控制结构中,并进行了撞化与改进杯仅使再励学习控制器具备了泛化能力,而且提高了其学习速度,因此竽电液位置伺 服系统的快速跟踪控制。仿真结果表明,控制器不仅具有良好的处理非线性能力而且对时变外扰支具有明显的抑制作用。