水轮机调节系统模糊PID控制器设计及仿真研究

本文基于金哨电厂水轮机调节系统数据设计了一种的水轮机调节系统模糊PID控制器,通过Matlab仿真对控制规则及量化因子、比例因子等参数进行了有效优化,并对两种控制规律进行了详细的对比分析,最终实验结果表明模糊PID控制较传统PID调节时间有约30秒左右的改善,此外,系统的鲁棒性、扰动阶跃响应特性等均有较大提高,实践表明,本文研究具有较高的理论价值。     

水轮机微机调速器PID控制算法的改进

提出一种改进的水轮机微机调速器ＰＩＤ控制算法。改进的ＰＩＤ控制算法减少了１次乘法与加法运算,减少了１个变量,且简化了Ｚ传递函数,从而使ＣＰＵ的计算速度提高了２０％,同时,改进的ＰＩＤ算法取消了延时环节,避免了该环节引起的误差,提高了计算精度。采用改进型ＰＩＤ控制算法的水轮机微机调速器的实际运行结果表明,新算法明显优于原始算法。     

基于模糊遗传算法的水轮机调速器参数优化

针对目前使用遗传算法优化水轮机调速器参数存在寻优效率较低这一问题，提出了一种用模糊遗传算法优化水轮机调速器参数的新方法。通过引入自适应变化的变异概率和交叉概率，改善了遗传算法的寻优效率，并提出了分段加权的目标函数以改善水轮机调速器的反冲影响。仿真结果表明，模糊遗传算法寻优效率较简单遗传算法有了大幅提高，具有很强的鲁棒性。     

模糊自适应控制算法在水轮机调速器建模中的应用

在模糊控制器的设计中,模糊规则的提取,比例、量化因子和隶属度函数的确定都具有一定主观性;针对这种情况,提出改进的模糊自适应PID控制算法(IFPID),利用微粒群算法对经过预处理的隶属度函数进行优化.在水轮机调速器仿真实验中,与简单PID控制算法和一般模糊控制算法相比,基于改进模糊自适应PID算法的系统在响应频率扰动和负荷扰动时有着更短的调节时间和更小的超调量.     

中小型水轮机新型调速器的研制

研制了标准、通用、系列化调速器，运用积木式方式进行组合，可以根据各种水力系统，水电机组，电力系统的不同运行需要来选择使用，该调速器具有快速自动准同期等独特性能及完善的功能，能满足小水电运动环境的特殊要求，其中的关键产品已经在水电站经过长期考验，现已付诸实用。     

基于单神经元自适应PID控制的水轮机调节系统研究

文章针对水轮机的大惯性以及调节系统各环节的非线性特性,提出了一种单神经元自适应PID控制方案,并通过编制仿真程序对系统进行了仿真实验。实验结果表明,采用单神经元自适应PID控制的水轮机调节系统,使其具有更小的超调量和更好的调节性能,有效地改善了水轮机常规PID调节摆动时间长、自适应能力差等问题。     

抽油机电液伺服加载系统的模糊PID控制

抽油机电液伺服加载系统是一种位置扰动型的施力系统，存在着非线性，不确定因素及由于位置扰动引起的多余力，传统的控制方法不能达到理想的效果，采用模糊控制和PID控制相结合的方法，用模糊推理调整PID控制器参数，可以消除非线性以及位置扰动的影响，提高系统的精度，在MATLAB中对系统进行了仿真，结果证明了模糊PID控制器的优越性。     

神经元水轮机PID调节器

采用单个神经元构成PID学习控制器,应用于水轮机调节系统,仿真结果表明控制算法具有强的鲁棒性。     

水轮机调速器调节参数优化计算—拟牛顿法

本文介绍用在参数空间内寻优方法确定水轮机调速器调节参数整定.参数最优整定问题在数学上可以化为以系统状态方程为约束条件,在参数空间内寻求目标函树极小值的问题.对一个典型的水轮机调节系统,本文导出了系统状态方程、伴随方程和梯度方程.算例表明本文建议的方法效率高.收敛性好.作者研究了在参数绝对值空间、倒数空间和相对值空间的寻优情况,建议采用相对值空间寻优.还讨论了估计水压力波动的系数对参数整定和过渡过程形态的影响.建议采用目标函数下降率作为计算终止条件.     

双模糊免疫比例积分微分下的水力发电机组调速器研究

针对一般水力发电机组调速器不能根据系统的动态过程自动调整比例、微分、积分增益的缺点,以水轮机调速器为控制对象,提出了一种基于双模糊免疫比例积分微分(PID)控制算法.该方法在常规免疫PID算法的调节比例增益的基础上,将微分增益调节系统中的采样时刻偏差的微分作为抗原数量,建立了调节微分增益的模糊免疫系统.采用2个模糊免疫系统分别调节比例、微分增益,并通过模糊推理求解积分参数的变化量.仿真实验表明,所提算法在系统设计工况、系统参数摄动及外部干扰的情况下,能将水力发电机组的超调量降低28%,调节时间缩短5%.     

基于概率鲁棒的水轮机调速系统鲁棒性评估

针对常规鲁棒性评估方法不能定量给出评估结果的问题,提出了一种基于概率鲁棒方法的控制律鲁棒性定量评估方法。首先确定水轮机调速系统的数学模型和控制策略,并确定参数的摄动范围、置信水平等;然后对系统进行蒙特卡洛仿真,得到阶跃响应曲线簇并绘制性能指标的累计频率曲线;最后计算性能指标的可接受概率、样本均值等统计量,实现鲁棒性的定量评估。以紧水滩水力发电厂水轮机调速系统为研究对象,分别设计了基于PID和模糊内模的调速系统控制器,并用上述方法对两种控制器的鲁棒性进行评估。结果表明,模糊内模控制器的鲁棒性更优,与概率鲁棒的鲁棒性评估结果一致,验证了概率鲁棒对控制律鲁棒性定量评估的有效性。     

基于模糊PID控制的泵流量控制系统研究

为了增强脱硫除尘离心泵流量控制系统的稳定性和提高其控制精度,使系统具有较强的抗干扰和自适应能力．建立了流量控制系统的数学模型,分析了控制系统的性能,设计了模糊PID控制器,确定了偏差e、偏差变化ec、输出量Kp、Ki、Kd的隶属度函数,建立了Kp、Ki、Kd的模糊控制规则表,利用Matlab／Simulink进行仿真,比较了系统在未加入和加入PID及模糊PID控制情况下的性能,结果表明,模糊PID控制效果最好,具有响应快、抗干扰等优越性。     

基于模糊PID的通用中档单片机温度控制系统设计

温度的控制有着十分广泛的应用,尝试设计一个具有普遍适用意义的中档单片机温度控制系统。该系统采用模糊PID方法进行温度控制,采用C8051F020单片机作为控制核心。该系统能克服普通的单片机PID温度控制系统的一些不足之处,达到较为理想的控制效果。阐述了该系统的模糊PID控制原理,介绍了该系统的硬件结构,给出了该系统的程序框图。     

模糊控制与PID控制方法的比较

研究了常规模糊控制器与ＰＩＤ控制器的关系．基于Ｔ－Ｓ模型,在一定的附加条件下,对这些模糊控制器进行了分析,理论上给出了这类模糊控制器与ＰＩＤ控制器参数间的定量关系式,并指出两者间的本质联系．仿真结果表明了模糊控制器与ＰＩＤ控制器的相似性,多个规则的模糊控制器要优于ＰＩＤ控制器,同时给出了一类模糊ＰＩＤ复合控制器（ＴＳ－ＰＩＤ）的设计方法．该类复合控制器兼有模糊控制器与ＰＩＤ控制器优点,具有较深远的应用前景．     

基于自整定模糊PID的DSP温度控制系统设计

设计了一种新型恒温培养箱的温度控制系统,系统以DSP为主控制器。针对控制对象的不确定性,采用了自整定模糊PID控制算法,可实现PID参数的在线自整定,也能克服传统的以单片机PID控制的不足之处。实践证明该温度控制系统具有实时性好、响应快、稳定性高等优点。     

基于模糊自适应PID的温度控制系统

将传统PID控制技术与有着广泛应用的模糊控制技术相结合,设计了一种模糊自适应PID控制器,并实现了基于PLC的自适应模糊PID温度控制系统,该控制系统具有模糊控制的简单、有效的非线性控制作用,稳定性好,有较强的鲁棒性.     

基于行为的模糊PID控制器

针对现有模糊PID控制器较PID控制器虽有良好控制效果但却难以进行系统分析和基于实际情况进行改进的缺陷,作者提出基于行为的模糊PID控制器,不仅保留了其控制性能上的优点,而且弥补了其分析和改进方面的缺陷. 在建立基于行为的模糊PID控制器后,作者对该模型进行了分析.仿真实验说明该模型较现有模糊PID的优势.