基于FPGA的电子节气门控制器硬件设计与实现

针对电子节气门控制系统对控制器的快速性、 低成本、 微型化等控制性能的要求, 通过现场可编程门阵列(FPGA: Field Programmable Gate Array)实现控制器的硬件设计, 在发展较为成熟的增量式PID(Proportional, Integral, Differential)算法基础上加入积分分离环节, 利用高级综合工具Catapult C实现了基于FPGA全硬件方案的积分分离PID控制器。设计制作了AD/DA采集板, 实现了基于FPGA的积分分离PID控制器与电子节气门之间的数据通信, 并进行了电子节气门的实物跟踪控制实验。实验结果表明, 基于FPGA的全硬件积分分离PID控制器实现了电子节气门跟踪控制, 提高了控制器的运算精度。     

针对时滞积分系统的自适应动态PID控制器参数整定方法

【目的】PID控制器被广泛应用于积分系统的控制中，在积分系统的实际应用中，控制效果通常会受到延迟时间的影响，同时，被控积分参数变化较大的情况下，也会影响控制器的控制效果。【方法】提出了一种适用于时滞积分系统的自适应动态PID控制器参数整定方法，考虑了积分系统的电压、被控对象的变化范围、延迟时间等参数的影响，使得PID控制器的参数与积分系统控制对象之间的关系更加明确，同时考虑到实际应用中微分滤波器参数的整定。【结论】在Simulink中模拟了被控积分参数10倍变化的非线性系统，实现了对非线性系统的动态控制，达到了良好的控制效果，并在实际的PWM控制系统中验证了该方法应用的可行性。     

条件作用技术在PID抗饱和补偿控制器中的应用

为解决严重影响系统的闭环性能的执行器饱和现象,提出一种将条件作用技术与普通PID控制框架相结合的,新的抗饱和设计方法通过引入条件作用技术中的可行参考输入的概念,设计PID(比例-积分-微分)控制框架中的抗饱和补偿控制器.经仿真结果表明,条件作用技术简化了PID控制框架中的抗饱和补偿控制器的设计,并从根本上消除了整个PID控制系统的积分饱和现象.     

模糊控制器在高阶水位控制中的设计及应用

在高阶大惯性环节对象的控制问题中，采用普通PID难以实现其良好的控制作用．设计了一种基于模糊控制原理的模糊PID参数自适应控制器和模糊控制器，根据偏差和偏差变化率来实时调整参数，水位控制实验结果表明，这种模糊控制器比常规PID控制器有更好的控制效果，明显改善了系统的动态性能和稳态性能．     

环形单级倒立摆系统的改进PSO-PID控制研究

为实现环形单级倒立摆的稳定性控制,设计了一种改进的基于粒子群算法的积分分离PID控制算法.首先通过拉格朗日方程推导出环形单级倒立摆系统的数学模型,然后用matlab计算发现系统不稳定,因此需要设计外部控制器加以调节.本文提出了改进粒子群算法(PSO)来整定PID控制器参数,在此基础上设计了一种改进的积分分离的PID控制器,在比例和积分项前加入连续变化的函数作为系数以防止积分饱和.最后在matlab中分别用基PSO-PID控制和基于改进积分分离的PSO-PID控制对环形单级倒立摆进行仿真.仿真结果表明,在改进积分分离的PSO-PID控制下,系统中连杆和摆杆的超调量均下降至0,调节时间分别缩短至0.8s和0.9s.这说明本文设计的控制方法能有效使环形单级倒立摆在较短的时间内达到稳定.     

PID和模糊逻辑控制器控制直流电动机的性能比较

为比较比例积分微分控制器和模糊逻辑控制器控制直流电机的性能,本文从构建直流电机的数学模型入手,分别对传统的PID控制器、Ziegler-Nichols（Z-N）回路整定技术调整PID控制器和模糊逻辑控制器控制直流电机的性能进行了实验仿真。结果表明,与传统的PID控制器、Z-N回路整定技术调整PID控制器相比,模糊逻辑控制器具有更好的控制效果。     

基于uCOS-II的模糊自适应温度控制系统设计

针对车间温度控制系统具有非线性、滞后性和时变性等特点,提出了一种改进型的模糊自适应PID控制器。该控制器通过在线调整学习速率因子和PID参数增量,并结合积分分离思路,实现PID参数的自适应调节。仿真结果表明该控制器优于传统PID控制和传统模糊自适应PID控制。控制系统采用PIC24F作为主控芯片,结合操作系统uCOS-II的实时性、可靠性以及模糊自适应控制的非线性、时变性等特点,通过实验成功的实现对温度准确控制。     

基于遗传算法的分布参数对象PID控制器设计

实际工业过程中的对象大都属于分布参数系统,控制现场主要采用比例-积分-微分(PID)控制方法。该文将基于遗传算法的PID控制器优化设计方法(简称GAOPT方法)应用到一类分布参数对象上,设计了最优控制器,并与几种基于常规整定公式的控制器进行比较。仿真结果表明,GAOPT方法设计的PID控制器,可以利用较小的控制能量,获得在超调量、调节时间和时间乘绝对误差积分(ITAE)等指标上都较优的控制效果。将GAOPT方法应用到分布参数系统上,可以提高现有工业中PID控制器的控制水平。     

基于遗传算法的分布参数对象PID控制器设计

实际工业过程中的对象大都属于分布参数系统,控制现场主要采用比例-积分-微分(PID)控制方法。该文将基于遗传算法的PID控制器优化设计方法(简称GAOPT方法)应用到一类分布参数对象上,设计了最优控制器,并与几种基于常规整定公式的控制器进行比较。仿真结果表明,GAOPT方法设计的PID控制器,可以利用较小的控制能量,获得在超调量、调节时间和时间乘绝对误差积分(ITAE)等指标上都较优的控制效果。将GAOPT方法应用到分布参数系统上,可以提高现有工业中PID控制器的控制水平。     

采用自适应模糊PID的二阶倒立摆控制

建立一个二阶倒立摆的数学模型,将常规比例-积分-微分(PID)控制与模糊控制相结合,设计模糊PID控制器,实现PID参数的自适应模糊整定.仿真实验表明:所设计的模糊PID控制器能很好地实现二阶倒立摆的扶起平衡控制,控制效果明显好于常规PID控制器,超调量和调节时间较小,具有较好的抗干扰能力,非常适合二阶倒立摆模型的稳定控制.     

基于DLF神经网络的非线性自适应PID控制器

针对非线性时变现象,将DLF神经网络与PID基本原理相结合,提出了基于DLF神经网络的非线性自适应PID控制器设计方法,并解决了此类控制器初始参数难以设置的问题,仿真研究证实了其可行性和有效性。     

基于神经网络的自适应控制器

提出了一种基于神经网络的控制系统,将传统ＰＩＤ工程整定法与神经网络相结合,采用直接自适应控制方法,使基于神经网络的控制器在ＰＩＤ控制的基础上实现自适应控制,更有效地改善控制品质．     

单片机锅炉自适应控制系统研究

介绍了AT89C52单片机的自适应模糊PID温度控制器的设计在锅炉控制中的应用.阐述了模糊控制器的工作原理、自适应模糊控制系统结构、设计原则,以及模糊控制参数获得的方法和规则.     

时变大纯滞后系统的单神经元预测控制

为对时变大纯滞后系统实现快速有效的实时控制 ,将单神经元与 L evinson预测器相结合采用比例积分微分调节器 (PID)控制方式 ,设计了单神经元预测控制器 ,其权值和可整定参数能够在线自适应调整 ,克服了大滞后对象控制结果不能及时反馈的不足。应用该控制策略对大滞后一阶和二阶对象的仿真研究表明 ,对大滞后时变系统具有很强的适应性和鲁棒性 ,各种控制性能明显优于常规 PID等其它控制     

基于模糊自适应PID的连铸二冷控制系统设计与仿真

为改善铸坯质量,提高二冷水量的跟踪性和稳定性,将中包温度引入二冷配水,设计出基于配水模型、中包温度、铸坯表面温度及模糊自适应PID的连铸二冷控制系统,并在实验室搭建连铸二冷区喷淋仿真实验系统.在此基础上,分别对常规PID、积分分离PID和模糊自适应PID进行阶跃信号测试和模拟浇注测试.仿真结果表明,模糊自适应PID控制方式在两种测试中的特性要优于其他两种控制方式,这一结果为下一步应用研究打下了良好的基础.     

基于特征模型的PID控制器参数的满意解

本文提出一种通过PID控制器使系统同时满足暂态指标和稳态指标约束的满意控制设计方法.该方法避免了PID参数的图形和经验求解法.根据控制对象的特征参数模型,通过离散状态方程对原连续系统进行控制器设计.在控制系统的多指标约束下,将PID参数的计算转化为离散Lyapunov矩阵不等式,使用PID三个参数,配置系统闭环极点于指定圆形区域而使闭环系统具有较好的动态品质和一定的稳定裕度.积分器的引入,保证了闭环系统稳态无差.给使用计算机自动求解PID参数提供了新的方法,计算实例表明了该方法的有效性.     

基于Simulink ＆ PSB的高压直流输电系统建模仿真

对高压直流输电系统(HVDC)控制器动态性能的研究是建立在HVDC系统模型之上的.采用Matlab中的PSB工具箱对HVDC系统建模,利用Simulink建立HVDC变参数PID控制器,通过分析和仿真表明,这种建模方法有效,并且与常规PID控制器相比,变参数PID控制器在对HVDC系统的控制上表现出较好的适应性和控制效果.     

The Redundant Arm Self-motion Control Based on Self-tuning Fuzzy PID Controller

0　IntroductionUsingaconventionalPIDcontroller,itisdifficulttoachieveadesiredtrajectory trackingprecisionbecauseofrobot’snonlinearity ,jointcouplingandtimevariablespe ciality[1] .Hence ,manycontroltechnologieswereat temptedtosolvethesesproblems ,typicallyadaptivecon trol,optimizationcontrol,neuralnetworkcontrol,andslidingmodevariablestructurecontrol[2 ] .Eversince 2 0yearsago ,FLChasbeenusedwidelywithobviousprogressincontrolfields ,especiallyinrobotics[3] .ItisprovedthatFLCisverysuitablef…     

从实验数据分析气动位置伺服PID控制器

文章从一组PID气动位置伺服控制实验数据入手,分析了比例方向阀控缸位置伺服系统位置响应的摩擦力、响应速度、响应精度和PID控制器各参数对系统响应速度及响应精度的影响。结果表明:实验系统可根据传感器精度和期望精度确定系统控制精度,根据两腔压力选取合适的置中电压以使系统获得高的稳定性;通过设置最大输出电压、比例系数和微分系数等以获得较快的响应速度,从而使系统获得较好的稳态和瞬态性能。     

转台控制器实时性能的半物理仿真方法

针对转台控制器实时性能难以进行理论估算的问题,运用虚拟转台概念,利用MATLAB中RTW工具包支持的xPC目标构建了转台控制器的半实物仿真系统,在PC机上实现了转台控制器实时性能的半实物仿真.实验结果表明,基于xPC的转台控制器实时性能的半实物仿真方法可以方便地给出控制器的实时性能指标,同时也为基于PC的转台控制器软、硬件快速开发提供途径.