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的变频水泵恒压供水系统仿真

针对中央空调机组的恒压供水问题提出了一种基于模糊PID控制器在线调整PID参数的变频水泵恒压供水系统.讨论了如何确定模糊PID控制器的隶属函数和模糊规则的问题,利用MATLAB软件中的模糊控制工具箱和Simulink对系统进行了仿真实验,并对常规PID控制器和模糊PID控制器分别选取了两组不同的系统传递函数,模糊PID控制器通过输出调整量ΔKp、ΔKi、ΔKd,对PID的参数Kp、Ki、Kd进行了在线调整.仿真实验结果表明模糊PID控制器不仅能有效抑制超调现象,提高系统的响应速度和稳态性能,而且对系统结构参数变化的适应能力也更强.     

柔性联结配重系统同步升降控制研究

钢丝绳联接的配重升降时,其同步控制对速度、响应、精度和平稳性等指标要求很高,且宽负载工况下,定参数PID难以满足控制要求.本文首先设计了变基准主从策略作为底层策略,实现系统设计的最大升降速度和精度.其次提出一种变参数PID自适应控制方法.该方法将参数Kp、Ki、Kd,按照整定规则作为代价项引入偏差目标函数,用于元启发算法适应度计算.对于搜索到的参数组(Kp、Ki、Kd),当代价项较小时,目标值较小,适应度较大.因此,算法能自适应整定参数以获得最小偏差值.分别采用遗传和粒子群算法进行实时参数整定、偏差优化和同步追随,并与定参数PID进行同步效果比较.仿真结果显示:变参数PID自适应控制方法适应宽负载工况,其精度、响应以及稳定性指标全面优于定参数PID.基于变基准策略的PID参数自适应控制方法能够实现大惯性系统的快速、稳定同步升降.     

救援机器人模糊PID运动控制的研究与实现

为实现救援机器人运动轨迹的实时精确控制,将模糊PID控制技术应用于其运动控制系统,对模糊PID控制器的三个参数Kp,Ki,Kd进行在线调整。最后,在Matlab／Simulink环境下对其控制效果进行仿真,结果表明,该运动控制系统将传统PID控制的精确性和模糊控制的灵活性,自适应性有机结合起来,有效的克服了运动控制系统的变参数,非线性等因素的影响,使系统输出响应的过渡平稳,系统超调量小,过渡时问短,跟踪性能好,具有较好的动态性能。     

双容水箱的神经PID控制

利用神经网络自学习的特性,结合常规PID(比例-积分-微分)控制理论,提出基于BP(back propaga-tion)神经网络进行PID参数整定的控制策略.该方案能实现控制器参数的自动调整,以及在线调节参数Kp,Ki,Kd,适应被控过程的时变性,提高控制的性能和可靠性.仿真结果表明:相对于传统的PID控制方法,神经网络PID控制系统取得更满意的控制效果.     

模糊PID控制在电磁悬浮平台中的应用

建立电磁悬浮平台的数学模型;讨论系统的刚度阻尼与控制系统之间的关系;利用此关系和稳态误差确定常规proportional-integral-derivative(PID)控制参数.采用常规PID控制与模糊控制相结合的控制策略,在常规PID调节器的基础上运用模糊推理思想,根据不同的偏差E、偏差变化率Ec对PID参数KP,KI和KD进行自校正.实验结果表明:系统的稳态误差约为2%;当平台被迫向下偏移0.5 mm时,系统仍能快速回到平衡位置且稳定悬浮,说明系统具有很好的刚度阻尼特性和鲁棒性.     

基于遗传算法的一阶惯性系统的最优控制

本文对一阶惯性系统的控制环节进行了研究。针对系统进行了建模和相关参数的计算;最后对系统进行仿真,得到基于遗传算法的最优的控制器参数Kp,Ki,Kd。仿真结果表明,基于遗传算法的PID控制器可以实现工程的性能指标要求,具有很好的效果。     

CFB锅炉蒸汽压力的模糊自校正PID控制

针对循环流化床燃烧控制系统的特点,以主蒸汽压力为被控对象,设计了一个模糊自校正PID控制器并进行了仿真研究。该设计的特点是将常规的PID控制与模糊控制相结合,在PID调节的基础上,采用模糊推理的思想,根据不同的e、ec对PID的参数Kp、Ki、Kd进行自动调节。仿真结果表明,该控制器对蒸汽压力具有良好的控制性能。     

多模式驱动的机器人关节控制器设计及实验

建立了基于直流电机的系统模型,提出了基于PID的闭环反馈控制策略和基于时间或电流的切换控制方法.然后,借助Matlab/Simulink软件分别进行了位置控制、力矩控制及二者切换的仿真,并进行了关节驱动控制系统的软硬件设计.最后,通过实验对所提方法进行了验证与分析.仿真和实验结果表明:所设计的关节控制器,能够实现位置控制、力矩控制功能.在位置控制模式下,影响其响应速度的因素主要是驱动系统硬件.在力矩控制模式下,影响其响应速度的因素主要是PID参数,且当PID参数Kp,Ki,Kd分别为0.2,0.325,3.0时,系统具有较好的响应特性.位置控制与力矩控制2种模式间可基于时间和电流进行稳定的切换.该关节控制器能够应用于机器人关节驱动系统,实现关节的驱动与灵活的控制.     

磁悬浮系统的模糊PID控制器设计

基于GML1001磁悬浮实验装置设计了一个模糊PID控制器.该控制器利用传统的PID控制器和模糊控制器相结合形成,能根据系统偏差的大小、方向以及变化趋势等特征,依据模糊规则库做出模糊推理,能自动调整PID参数,可达到更加满意的控制效果.利用设计的模糊自适应PID控制器,对磁悬浮控制系统中钢球的悬浮位置实现了精确的控制.实验结果表明,模糊自适应PID控制器可以使磁悬浮控制系统拥有较好的稳态和动态性能.