ISO9459-2太阳能热水测试系统及其智能控制研究

介绍了ISO 9459—2家用太阳能热水系统热性能测试的内容。根据该标准,设计了测试系统的全自动电子控制单元。针对该标准对恒温水箱水温的严格要求,采用MATLAB/Simulink作为开发平台,建立了恒温水箱温度控制的仿真模型,提出将模糊控制、PID控制与史密斯预估补偿相结合的复合控制方法,控制效果比较理想。整套自动控制系统确保了太阳能热水性能测试的准确性和可靠性。     

基于免疫遗传算法优化的锅炉恒温水箱控制研究

为了维持锅炉恒温水箱的温度,采用改进PID控制方法,并对控制方法进行仿真。给出锅炉恒温水箱的工作原理,建立锅炉温度传递函数。引用PID控制方程式,采用免疫遗传算法优化PID控制参数,实现PID控制器参数实时优化,通过仿真验证优化后锅炉恒温水箱温度输出误差。结果表明:采用传统PID控制方法,恒温水箱温度输出误差最大值为5℃,误差波动幅度较大;采用神经网络PID控制方法,恒温水箱温度输出误差最大值为3℃,误差波动幅度幅度较小;而采用改进PID控制方法,恒温水箱温度输出误差最大值为1℃,误差波动幅度最小。采用免疫遗传算法优化PID控制参数,能够提高锅炉恒温水箱温度控制精度。     

三容水箱的T-S模糊PID控制研究

三容水箱是较为典型的非线性、时延对象,具有很强的代表性和工业背景.结合非线性模型线性化方法、PID控制结构及基于T-S模型的模糊控制技术.提出了三容水箱的T-S模糊PID控制策略.在Matlab下建立三容水箱控制的仿真模型并进行仿真研究.结果验证了控制策略的有效性和正确性.     

三容水箱液位模糊免疫自适应控制算法研究

三容水箱是一种可用于研究液位、流量、温度等参数控制的实验装置,在控制理论教学及科学研究中具有重要的实际应用价值,其功能在于可以组合成多种控制回路,验证各种控制算法,模拟工业现场控制类型。该文对三容水箱进行建模,对传统的PID控制算法和模糊控制算法进行改进。采用MATLAB/Simulink设计模糊免疫自适应PID控制器,建立了三容水箱二阶与三阶液位控制模型,并进行仿真实验,使用上位机软件对控制算法进行测试验证。实验表明,与普通PID控制和模糊PID控制相比,控制系统的稳定性和快速性得到显著改善。     

一类多变量传感器故障容错PID控制器的设计与应用

针对一类多变量非线性系统的传感器故障,提出了一种新型的基于神经网络模型的故障容错PID控制方法.该方法应用加权移动平均残差技术对传感器故障进行检测,并利用神经网络建模技术在线重构故障传感器信号,重组PID控制器反馈回路,实现容错PID控制.通过在三水箱过程设立多种不同类型的传感器故障,进行仿真研究.仿真研究结果表明,所提出的故障检测与容错控制策略具有很强的鲁棒性和容错能力.     

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.     

基于模糊PID的双容水箱液位控制系统设计

液位控制在过程控制中具有大滞后、非线性、时变等特点,控制过程很难达到理想效果.本文以双容水箱为研究对象对液位控制系统进行分析研究,首先通过数学建模推导出相应的传递函数,其次设计出模糊PID控制器对下水箱液位进行控制,最后采用Matlab对系统进行仿真,仿真效果良好.     

基于行为的模糊PID控制器

现有的模糊PID控制器虽有较好的控制性能,但由于该模型的结构固定,其性能难以得到进一步改进.因此,本文作者才提出了基于行为的模糊PID控制器.这个新的模型不仅保留了现有的模糊PID控制性能上的优点,而且弥补了其性能改进方面的缺陷. 此文首先介绍现有的模糊PID控制器并分析其不足,然后提出基于行为的模糊PID控制器,最后进行基于行为的模糊PID控制器的仿真试验.仿真结果显示,基于行为的模糊PID控制器较之现有的模糊PID控制器有更好的控制性能.     

采用改进模糊PID控制的串联机械手追踪误差研究

针对串联机械手运动角位移跟踪误差较大问题,提出了改进模糊PID控制方法。创建串联机械手简图模型,给出机械手动力学方程式,设计了模糊PID控制系统。引用粒子群算法并对其进行改进,采用改进粒子群算法优化模糊PID控制器,将改进模糊PID控制器用于控制串联机械手角位移变化。采用Matlab软件对串联机械手角位移跟踪误差进行仿真验证,并且与传统PID控制器和模糊PID控制器仿真结果形成对比。仿真结果显示,串联机械手采用PID控制器和模糊PID控制器,其角位移跟踪误差较大,而采用改进模糊PID控制器,角位移跟踪误差较小。串联机械手采用改进模糊PID控制器,可以提高控制系统的稳定性,削弱机械手的抖动现象。     

带相变储能的太阳能热水系统分析

提出相变材料(PCM)+水的太阳能联合储能方案,将其应用于24 h供热水的传统太阳能加电辅热热水系统中,建立PCM+水联合储能的数学模型。将该系统应用于昆明地区的情况进行全年模拟分析,对比有无PCM时储热水箱中水温的变化、热损失及电辅热耗电量。结果表明PCM联合储能的热水系统,储热水箱中水温波动小;即加入PCM联合储能对水箱中水温有"削峰填谷"的作用,热损失和电辅热耗电量均减小,全年节电率达17.7%。分析了相变温度与PCM体积比(PCM体积与水体积之比)对水箱储能性能的影响,给出了水箱储热性能随相变温度和相PCM体积比变化的规律及其选取范围。     

电阻炉单神经元PID自适应控制

选用单神经元自适应控制结构,采有监督Hebb学习算法实现了对电阻炉大时滞控制系统的单神经元PID控制,探讨了参数对系统性能的影响,同时,使用Matlab分别对常规PID算法、自适应单神经元PID算法进行了仿真研究与比较并对参数选择进行了仿真研究.仿真结果表明,自适应神经元结构的PID控制动态控制效果良好,具有较高的工业实用价值.     

抛光力实时控制策略研究

针对传统抛光过程中的力位耦合问题,构建力位解耦的抛光力气动伺服控制系统.利用数据采集卡和Matlab/simulink的实时工具箱RTW,分别采用传统PID控制、前馈PID控制和单神经元PID控制三种控制策略,研究抛光力气动伺服系统实时控制效果.采用在线最小递归二乘法对前馈PID控制策略的参数实现精确辨识.采用有监督的Hebb学习规则调整单神经元PID加权系数.抛光力实时控制实验结果表明,前馈PID控制和单神经元PID控制与传统PID控制相比,能达到更好的控制效果.前馈PID控制达到稳定力输出所需时间短,单神经元PID控制达到力稳定的过程中振荡很小.     

基于模糊免疫PID算法的温度控制系统研究

目前温控系统中最常用的是串级控制方法,但这种方式存在一定不足,调控质量也不能很好的满足生产需求。文章在串级控制方法的基础上,着重研究其算法优化的可行性,尝试将模糊机制、免疫算法和PID控制方式相融合,改进原有的控制方法,并进行仿真验证。结果表明,这种新算法可以有效提高温度控制的效率和精度。     

智能热泵恒温调节系统研究

针对智能热泵精度高、稳定性强的恒温环境要求,提出了一种以DSP2812和STM32为硬件平台的温度调节控制系统.该恒温控制系统是以优化的数字PID控制算法为基础,辅以首次阀门开度技术、温度斜率技术和阀门跟踪技术.同时还有人机互动界面,可以在线设置PID参数和出水温度.该系统可以在5min之内达到60℃的设定温度,并且能够有效地抑制温度超调,最终实现恒温出水.     

基于粒子群算法的逆变电路PID控制

针对逆变控制系统中PID控制器参数整定困难的问题,提出了基于粒子群算法的逆变电路PID控制器设计方法.通过推导逆变电路模型得到逆变电路传递函数,以该传递函数作为PID控制对象,利用粒子群算法搜索PID参数.MATLAB仿真结果证明了该方法的可行性和优越性.与采用遗传算法相比较,该粒子群算法能更快的获得合适的PID控制参数,所需迭代次数更少.     

基于模糊PID参数自整定的温度系统控制方法

对基于模糊PID参数自整定的温度系统控制方法进行了研究。为了构造生化分析仪,首先必须要建立温度系统模型。然后通过模糊PID参数自整定的方法对温度系统进行控制,最后给出模糊PID自整定控制算法的软件实现。实验结果表明,该方法具有良好的性能。     

智能单片机温度控制系统

介绍了一种以89C51单片机为核心的供暖控制系统,该系统提供8路温度信号采集,经 A/D 转换后送单片机 LED 显示或经PID 算法获得控制量,控制锅炉或风扇工作:建立了系统的数学模型,分析了系统的工作原理,给出了主要的硬件构成框图,并对算法进行了分析。该系统电路简单、可靠性高,能解决实际应用中的问题。     

高精度温度控制系统的研究

设计并实现了一种基于自动优化的PID算法控制技术和16位单片机(SCM)SPCE061A的高精度水温控制系统.由传感器PT_1000和16位AD LTC1606获取温度信号,使用U'nsp IDE环境提供的API函数进行控制程序设计,通过SPCE061A实现温度实时控制.实验结果表明该系统可实时精密的控制水温,且稳定迅速、操作简单并能语音播报和显示温度值.可广泛应用于工业、农业、食品等部门的温度控制部分.     

家用变频空调温度模糊控制算法研究

在家用变频空调的温度控制策略上选择模糊控制算法,并进行了设计.通过分析其缺点,给出了改进后的参数自调整模糊控制器的设计.利用Matlab软件进行仿真,结果表明,该控制方案在调节时间、控制精度等方面的性能均优于常规的模糊控制算法和PID控制算法.结合模糊控制与PID控制算法各自的优点,最终选定了参数自调整的模糊与PID调节混合控制的方案.     

基于免疫算法和参考模型的船舶航向自动舵设计

为解决常规比例-积分-微分(PID)控制超调问题,将参考模型应用于船舶航向自动舵,提出一种模型参考跟踪的船舶航向PID控制算法,使船舶航向跟踪参考模型输出.针对自动舵参数整定问题,提出一种动态免疫克隆选择优化算法,在进化过程中动态改变种群规模、克隆规模和变异参数,从而加快全局搜索速度和提高局部搜索精度,保证控制器性能可靠;也可根据不同的性能指标要求,整定相应的控制参数.实船仿真试验表明,系统超调得到有效抑制,控制参数能根据需要自动调节,控制效果令人满意.