基于Labview的温度自动控制PID算法的实现

介绍了一种利用图形化编程语言Labview编制的用于铅淬火炉温度自动控制的PID算法程序,通过对PID算法的改进,引进积分项选用程序以避免调节过程中出现超调量,编制参数离线整定程序进行整定实验获得合适的PID参数,使设计的温度测控系统具有温度快速稳定,无超调量,控温精度高等特点,有较好的应用前景。     

优化PID算法在小型温控系统中的应用

小型温控系统在高科技产品中有着广泛的应用,PID控制算法是避免温度控制系统超调的一种行之有效的算法;然而对于小型温度系统,往往要求控制时间迅速,在90 s以内要求温度即可回归制定区域,PID控制算法不能胜任。本文对PID控制算法进行优化,使之能够达到快速控制的目的。     

基于预设性能函数的机械臂快速无超调拟人运动控制算法

为保证机械臂在与人互动过程中的安全性,实现无超调的快速响应,文中对传统PID控制进行改进,引入预设性能控制,提出了一种机械臂快速无超调拟人运动控制算法.该算法以PID控制为基础,利用预设性能控制令控制误差的收敛速度及超调量满足预先设定的条件,同时把控制误差收敛到一个预先指定的比较小的区域内,从而实现对系统稳态及动态性能(包括超调量和收敛速度等)的控制.空间三关节机械臂的仿真分析表明,所提出的预设性能PID控制与传统PID控制相比,具有响应快、无超调等优点,比较适合机械臂的拟人运动控制.文中最后通过四自由度Dobot机械臂的样机实验分析验证了所提算法的有效性.     

基于Smith预估型模糊PID温度控制系统的设计

针对室内温控系统中响应时延大、稳定性较差以及超调量大等问题,设计一种基于Fuzzy-Smith滞后补偿型PID温度系统,将Smith补偿型控制器加入回路系统中,提前预判对象的性能,反馈到调节器,以此补偿过程误差,并通过Matlab软件设计模型;实验结果可知:传统PID算法和Fuzzy-PID算法的上升速度较快,但稳态品质较差,调节能力较弱; Smith算法的超调量相比其他算法小,能够使系统保持较好的鲁棒性,但曲线上升时间和系统调节时间较慢; Fuzzy-Smith控制的温度上升较快,超调量很小,调节到稳定温度值所花时间较少,明显改善温控系统的性能,能够达到预期的稳态特性;算法能有效地抑制纯滞后的影响,降低系统的超调量,加速响应过程。     

基于变论域模糊PID的汽提塔温度控制方法

针对汽提塔生产过程具有非线性、强耦合、大时滞及温度难以精确控制的问题,设计了基于变论域模糊PID的汽提塔温度控制系统.选取了基于模糊规则的伸缩因子,将变论域思想和模糊PID相结合,形成变论域模糊PID控制系统结构.分别对常规PID算法、模糊PID算法及变论域模糊PID算法的汽提塔温度控制系统的仿真曲线进行对比.仿真结果表明:变论域模糊PID控制算法有更快的响应速度、更小的超调量和更好的跟踪性能.     

基于PSO优化算法的模糊PID励磁控制器设计

针对优化发电机励磁控制器控制问题,研究模糊理论及人工智能控制方法,建立数学模型分析励磁控制器,找到将粒子群算法与模糊PID相整合的励磁控制途径,并设计了适用于低压水轮发电机的励磁控制器.粒子群优化算法优化控制系统的初始参数,模糊PID完成对系统的动态控制.仿真结果表明,改进的控制器算法相比传统PID控制和模糊控制PID,响应速度较快(上升时间少于1s),超调量小(超调量少于5%).能够满足控制器快速、准确和稳定的要求,是一种先进的控制方法.     

基于PID算法的温度控制系统的设计

设计了一种温度控制系统。以AT89S52单片机为核心,包括电源电路,温度信号采样电路,键盘及显示电路,加温控制电路等模块。软件采用PID算法进行了建模和编程,在SIMULINK环境中进行了仿真,系统无稳态误差,调节时间为30s,无超调量,满足设计要求。     

基于PLC的微波加热器温度控制系统设计

设计了一套PLC控制的微波加热器温度控制系统。以工业高功率微波加热器为研究对象,用S7-200PLC及模拟量输入、输出模块组成基本控制单元,使加热器内温度保持恒定。针对微波加热器内温度系统的大惯性、非线性特征,采用模糊控制算法来对温度进行处理,克服了传统PID算法参数调整复杂、超调量大的缺点。实验结果表明,对温度采用模糊控制能获得较好的稳态精度和动态特性,能够满足工业领域恒温加热的要求。     

采用改进PID算法的局部温控仿真

针对传统PID算法在进行温度控制时存在超调量和控制误差较大的问题,提出一种改进的PID算法,用于小区域局部温度控制.为了避免系统操作和外界环境噪声引起的干扰,引入一阶低通滤波器,与常规PID一起构成复合控制.同时,在控制调节过程中,加入积分限幅和微分分离操作,进一步优化控制效果.仿真实验表明:改进PID算法能有效避免噪声对控制过程的影响,控制误差较小,满足小区域局部温控的要求.     

模糊控制在湿法长窑系统中的应用

在湿法长窑水泥生产过程中应用模糊控制。装置以小型计算机作主机构成模糊控制器的硬件，软件算法采用模糊控制算法。实验研究表明，这种算法较好地解决了常规的PID算法对该系统难以实现控制的问题，且控制精度高，超调量小，窑的经济效益则更好。     

Temperature Control and Simulation of TemperatureAltitude Test System

The temperatureAltitude Test System (TATS) supplies various testing environments. The traditional PID method controls the temperature in TATS TemperaturePressure Cabin (TPC) over a long adjusting time and with a large overshoot. In order to solve this problem simply, a temperature control strategy with temperature difference corresponding factors is presented through a dynamic analysis and modeling of TPC temperature change. The TPC temperature descending process is simulated, and the results show that this control strategy can allot the proportion of PID heating controller and PID cooling controller in the whole control process and TPC temperature can be controlled at a set point quickly and effectively.     

碳纤维激光石墨化炉温度控制系统的优化设计

碳纤维激光石墨化加热具有热源集中、升温迅速的特点,石墨化炉的温度控制系统主要采用传统PID控制器,存在惯性大、超调严重等缺点,并且PID控制器的3个参数(比例系数k_p、积分系数k_i和微分系数k_d)固定且主要依据经验获取。对于没有精确数学模型的PID控制系统,可以采用模糊控制对控制策略进行优化,但是模糊算法中模糊规则表的制定依旧主要源于经验所得,无法保证当前规则为最佳规则组合。针对上述问题,提出一种基于遗传算法的优化策略,对模糊规则表寻找全局最优解;借助MATLAB和Simulink环境进行编程仿真,结果表明,基于遗传算法的模糊PID控制效果在整体上优于传统PID控制和模糊PID控制,其响应时间短,控制精度高,无超调量,可用于碳纤维激光石墨化炉的温度控制系统设计。     

汽车空调鼓风机自适应控制算法的研究

汽车空调的工作条件很复杂,并且取决于许多因素,例如隔热,密封和温湿度.为了提高汽车空调鼓风机的工作效率,改善车内温湿度环境并达到节能减排的目的,通过模糊算法与PID算法相结合,并对粒子群优化算法进改进来对PID参数进行优化的方法.在Matlab的simulink平台上建立鼓风机控制的数学模型,对模型进行仿真,并对仿真结果进行分析.仿真结果表明,改进的粒子群优化算法优化的模糊PID控制策略具有较高的鼓风机控制精度.,鼓风机的响应时间较短且超调量小,能迅速达到稳定状态,达到试验预期效果.     

基于改进模糊PID的轮式机器人速度控制器设计

针对轮式机器人在行走过程中存在速度平衡超调较大与调节时间较长、速度平衡效果较差的问题,采用Matlab/Simulink与Carsim仿真软件建立轮式机器人四轮差速运动模型,对于无刷直流电机(BLDCM)系统,在原有模糊PID的基础上,结合抗积分饱和算法与变速积分算法,提出一种改进模糊PID控制的调速方法。仿真结果表明,通过抗积分饱和与变速积分算法改进后的模糊PID控制器与传统模糊PID控制器相比,在机器人速度平衡控制过程中,超调降低30%,调节时间降低33%,具有速度响应时间短、速度响应曲线波动小的优点。搭建了轮式机器人实验验证平台,实验结果表明,改进后的模糊PID控制调速方法的速度响应快,满足轮式机器人速度控制需求。所提设计可为轮式机器人速度稳定系统调试提供理论指导,并可应用于以速度调控为主导的控制系统。     

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.     

基于遗传模糊免疫算法的PID参数整定优化研究

针对工业过程中的PID参数整定较难的问题,在分析模糊免疫算法的基础上,提出了一种遗传模糊免疫算法,用于在线整定PID参数。该算法用免疫反馈机理在线调整比例系数,模糊算法在线整定积分系数和微分系数。同时,该算法引用具有全局寻优特性的遗传算法优化免疫参数,克服了免疫参数选取不当而导致系统超调量较大、响应速度过慢的问题。针对工业过程中的无时滞过程、一阶惯性加时滞过程、二阶惯性加时滞过程、高阶系统过程,将该算法用于PID参数整定优化,并与模糊免疫算法、免疫PID算法、常规PID算法整定结果进行对比分析。仿真实验结果表明,遗传模糊免疫算法整定出的PID参数具有超调量小、调节时间短、抗干扰性强、鲁棒性强等优点,取得了较好的控制效果。     

定量反馈在导弹飞行控制中的应用

研究定量反馈理论(QFT)在导弹飞行控制中的应用,结合自抗扰控制(ADRC)算法对某型号导弹的飞行控制系统进行了设计.通过仿真和鲁棒性验证,以及对PID控制算法和自抗扰控制算法的分析比较,表明设计出的控制系统具有很好的响应特性和鲁棒性.ADRC输出响应的超调小于PID控制,但快速性略差于PID控制.采用ADRC算法设计导弹纵向控制系统的高度保持回路可以得到良好的跟踪效果,其中对升降速率的跟踪几乎没有超调,显示了良好的动态性能和稳态性能.      

基于组态王的遗传算法控制器设计

滞后大的系统在常规PID控制器的控制下存在过度调节的问题.遗传算法控制器充分利用自学习功能,对PID控制器参数进行在线修正,提高控制系统性能.基于组态王的遗传算法控制器应用于双容水箱液位控制系统,其实验结果表明,该控制器能有效地提高系统的响应速度和抑制过度超调,系统的性能得到有效提升.     

温度控制系统的无超调模糊-PID控制器设计

提出一种针对典型温度控制系统的模糊-PID控制策略,使得系统在无超调的情况下获得最短的调节时间,以节省设备投资.对传统模糊控制方法与PID参数整定进行了改进,仿真结果表明控制器设计方法简单实用,并有良好的控制效果.