一种智能PI控制器及其在加热炉节能控制中的应用

根据过程对象和PLC特点 ,将常规PI控制与专家控制相结合构成智能PI控制器 ,并将其应用于电加热炉控制系统中 .实时控制表明 ,该方法切实可行并具有节能效果     

基于改进型非线性度变换PI的SVC电压控制

针对传统PI控制用于静止无功补偿器控制系统存在快速性和平稳性矛盾的问题,提出了一种改进型非线性度变换的PI控制器设计方法,分别在传统PI控制器的比例、积分环节之前加入不同非线性度的非线性变换环节以构成非线性PI控制,并将其应用于静止无功补偿器控制系统电压调节单元的设计。仿真结果表明,改进型非线性度变换PI控制可在一定程度上提高常规非线性度变换PI控制的响应速度和稳定性;与传统PI控制相比,基于改进型非线性度变换PI控制的静止无功补偿器控制系统具有响应速度快、超调量小、动态和静态稳定性好等优点。     

非线性自抗扰状态PI控制器的研究

针对线性状态PI控制器只适用于单输入单输出的线性系统的不足 ,提出了非线性自抗扰状态PI控制方法 ,将“自抗扰”控制技术的控制思想应用于常规状态PI控制 ,使其适用于单输入单输出的非线性系统的控制。解决了“自抗扰”控制技术中扩张状态观测器的参数问题 ,并对系统的稳定性进行了定性分析。仿真算例表明 ,非线性自抗扰状态PI控制器对对象模型参数摄动和外扰具有良好的适应性和鲁棒性     

非线性自抗扰状态PI控制器的研究

针对线性状态PI控制器只适用于单输入单输出的线性系统的不足,提出了非线性自抗扰状态PI控制方法,将“自抗扰”控制的控制思想应用于常规状态PI控制,使其适用于单输出的非线性系统的控制,解决了“自抗扰”控制技术中扩张状态观测器的参数问题,并对系统的稳定性进行了定性分析,仿真算法表明,非线性自抗扰状态PI控制器对对象模型参数摄动和外扰具有良好的适应性和鲁棒性。     

基于PLC的模糊PID控制器设计

将模糊控制器和常规PI控制器结合起来,选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则,分析输入变量的量化因子、输出变量的比例因子在模糊控制系统中对系统性能的影响。将常规PI控制、模糊PI控制通过THJ-2控制实验装置进行实际的液位控制实验,并用MCGS对系统进行监控。实验结果表明,采用模糊PID控制的水箱液位,较常规PI控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。     

H桥逆变器的复合控制策略

针对比例积分(proportional integral,简称PI)控制H桥逆变器时出现的问题，将PI控制与幂次趋近律滑模控制相结合，提出复合控制策略.仿真实验结果表明：PI控制下逆变器为倍周期分岔状态，而复合控制下逆变器为稳定状态；相对于PI控制，复合控制能将电压、电感及开关频率稳定域拓展得更广，复合控制对扰动具有更强的鲁棒性，复合控制输出电流的畸变率更小、幅值更接近参考电流的幅值.因此，复合控制比PI控制更具优越性.     

基于模糊PI控制的单相无桥PFC的研究

研究了基于模糊PI控制的单相无桥功率因数校正变换器(PFC),分析了其工作原理和控制方法.根据实际工程经验提出了将参数自适应调整的模糊PI代替传统的PI作为双闭环控制,模糊PI控制的PFC能够工作在较宽的负载变化和输入电压的范围内,响应速度快,精度更高.同时,给出了PFC的设计参数.实验结果在一台3.8kW的样机上得到验证,证明了基于模糊PI控制的单相无桥PFC性能较传统PI控制更优越.     

基于SOA算法的六相永磁同步电机控制策略研究

现在的永磁同步电机多采用PI控制,控制器参数整定的合理与否对控制器的性能具有重要的影响.而PI控制器的难点在于其参数的整定,因此对PI控制器的参数进行优化显得尤为重要.在现在的工业控制中,PI参数整定多依赖于经典法,也有单纯形法、专家整定法以及智能算法中的遗传算法及粒子群算法等.对六相永磁同步电机矢量控制的模型进行仿真,并将SOA(即人群搜索算法)应用于六相永磁同步电机的PI控制器的参数整定中,仿真结果表明:人群搜索算法具有收敛精度高的特点,能够同时实现仿真模型中各个PI控制器参数的整定,最终输出的曲线非常令人满意,有效的解决了PI控制器参数整定难的问题.     

基于遗传粒子群算法风电机组变速与变桨系统PI控制器设计

为了提升风电机组的控制精度并降低关键承载部件的载荷情况,通过遗传粒子群方法研究了变速与变桨系统PI控制器的设计。首先,采用泰勒级数将风电机组线性化展开为状态空间方程。然后通过提取输入、输出和平衡点分别构建变速与变桨系统的数学模型。其次,分别采用Routh法和最小二乘法将变速与变桨系统辨识为低阶惯性系统和惯性时延系统。然后分别基于时间加权绝对误差积分准则和Chien-Hrones-Reswick法整定变速与变桨系统PI控制参数。最后,采用帕累托方法分配控制目标的权重关系并基于遗传粒子群算法优化变速与变桨系统PI控制参数,进而采用最小二乘法将其分别与风速和桨距角拟合构建自适应PI控制。结果表明：在变速控制中能够有效提升输出功率并抑制塔架顶部侧向振动;在变桨控制中能够有效平抑输出功率和发电机转速波动并降低叶片根部载荷情况。可见通过遗传粒子群方法设计的变速与变桨系统PI控制器具有良好的有效性和适用性。     

基于模糊自适应PI控制的智能车的设计与研究

为实现智能车自动寻迹,研制一种基于汽车模型为硬件平台的智能车系统.传统PI控制的参数固定,难满足模型沿指定路径行驶的智能化要求;而模糊自适应PI控制具有控制精度高,控制灵活且适应性强的优点,可以精确、稳定的控制车速.路径信息采集模块将摄像头采集的道路信息传送至微处理器,微处理器输出合适控制量对舵机进行方向控制,同时综合编码器将测得的速度反馈给微处理器,采用模糊PI控制对智能车直流电机进行速度控制,该方案可以使智能车快速稳定的沿指定路径行驶.     

基于分数阶PI~λ控制器的单容水箱液位控制

讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系统的实际操作实验,对分数阶PIλ控制器、整数阶PI控制器和常规Ziegler-Nichols参数整定方法进行比较,说明了本文设计方法的有效性和分数阶PIλ控制器的优越性.     

High Performance Position Control System Based on SR-PM Motor

A position control system was developed using a synchronous reluctance permanent magnetic (SR-PM) motor with the field oriented control (FOC). To get satisfactory control performance, a fuzzy adaptive proportion integration (PI) controller was used rather than a conventional PI controller for the position control. The controller tunes the PI parameters online with fuzzy logic, based on the error and the change of the error between the feedback and reference position. The superiority of the fuzzy PI controller compared to conventional controller is illustrated by simulations and experiments which confirm that the fuzzy PI controller effectively restrains overshoot of the position response. As a result, the servo system gives satisfac- tory steady state and dynamic performance.     

三相电压型PWM整流器滑模变结构直接功率控制

摘 要：本文提出了一种基于滑模变结构控制理论的三相PWM整流器直接功率控制方案,它利用滑模变结构控制系统的鲁棒性和动态性能较好、参数整定简单的优点,解决了传统上基于PI算法的直接功率控制系统抗扰性能差、对PI控制参数较敏感、网侧电流总谐波含量（THD）较大的缺点;在MATLAB/SIMULINK环境中建立仿真模型,对滑模控制和PI控制两种方案进行仿真比较,结果表明滑模控制方案明显优于PI控制方案.     

非线性幅值控制算法中2种PI控制器的比较

驱动系统在科氏质量流量计中起到了非常重要的作用,驱动性能的好坏直接影响着质量流量测量的准确性;非线性幅值控制算法是一种好的驱动增益控制算法,其中的PI控制器有2种实现方法,即积分分离的PI控制器和积分限幅的PI控制器;为了比较不同控制方法的效果,文章基于科氏传感器的时变参数模型,根据实际驱动电路来建立Simulink仿真模型,用驱动电路驱动CNG050传感器得到的实验数据,来验证模型参数设置的正确性,通过Simulink仿真,研究了2种不同控制方法,结果表明,积分限幅的PI控制器的控制效果较好.     

参数自调整模糊-PI控制器在转位控制系统中的应用

针对车载导航系统中的转位系统所存在的干扰非线性和不确定性,设计了双闭环控制系统. 内环采用参数自调整模糊-PI复合控制器,利用模糊控制的仿人控制思维,改善了系统的动态性能;引入的PI调节器保证了系统的稳定精度,弥补了模糊控制的不足,系统的鲁棒性和稳态精度都有所提高;在进行控制器切换时,依据控制量的大小调整PI控制器的参数. 外环使用PI控制,保证了位置控制精度. 仿真数据表明,在外界干扰存在的情况下,通过双环控制,转位控制系统具有运行平稳、抗干扰能力强且定位精度高的特点.      

基于分数阶控制器的PMSM恒速控制

为了实现交流永磁同步电机的高性能速度控制,提出一种能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶比例积分控制器.为评价该分数阶控制器的性能,将该控制器和采用最优化设计的整数阶比例积分控制器分别应用于同一系统进行了仿真和原型实验.结果表明:对于相同的负载扰动,分数阶比例积分控制器的控制效果明显优于最优的整数阶比例积分控制器,且其对系统开环增益变化具有更强的鲁棒性.     

基于情感智能的动态电压恢复器控制

针对滤波电容在负载侧的三相DVR系统,建立了系统的数学模型,提出了基于情感控制的DVR系统控制方案,情感控制器具有PI的结构,控制器参数具有自校正的功能。为验证算法的有效性,进行了MATLAB/Simulink控制系统仿真和PI控制的比较研究。仿真和实验结果表明,采用情感控制可以提高PI控制器性能,获得满意的控制效果。     

一种无刷直流电机模糊PI控制器设计

为克服传统的PI控制器参数整定方法在无刷直流电机控制中存在精度低、抗干扰能力弱等的不足,本文提出了一种基于PSO-GSA算法的模糊PI控制器设计方法。PSO-GSA算法融合了PSO算法的全局开发能力和GSA算法的局部探索性能,具有更加优异的最优值搜索能力。将PSO-GSA算法用于优化模糊PI控制器的量化因子和比例因子,实现了模糊控制对PI控制器的实时、高精度调节。仿真和实验表明,该方法可以使得无刷直流电机控制有较好的稳定性和鲁棒性,电机转速控制的精度有显著提高。     

最优分数阶PIλDμ网络时延控制器

将分数阶控制理论应用于网络控制系统的时延研究当中,设计了适用于网络控制系统的分数阶最优PIλDμ控制器,并通过仿真实验将其针对固定时延和随机诱导时延的控制效果与整数阶最优PID控制器作了比较.实验结果表明,分数阶控制器和整数阶控制器在应用于对象为整数阶的网络控制系统时均能得到较为理想的效果,但分数阶控制器得到的阶跃响应的超调量更小、上升时间和调节时间也都相对更短,这说明最优分数阶PIλDμ针对网络时延具有更为理想的控制效果.