基于粒子群算法与改进Ziegler-Nichols算法的PID整定方法

针对Ziegler-Nichols算法设计的PID控制器阶跃响应不理想,不具有灵活性等缺点,提出基于粒子群算法与改进 Ziegler-Nichols算法的PID整定方法。采用粒子群算法优化了Ziegler-Nichols算法中的幅值和相角,设计了具有更好性能 指标的PID控制器。实验结果表明采用该方法进行参数整定后的PID控制器响应速度较快,降低了系统的超调量。     

改进模糊控制自整定伺服系统PID控制器的研究

随着数控技术的发展,传统的PID整定方式已经不能满足伺服系统的控制要求。改进遗传算法应用到模糊控制中,对隶属度函数和控制规则进行在线自整定,设计出改进模糊PID整定器。采用设计好的改进模糊PID控制器应用到伺服系统的控制结构图中,在MATLAB的simulink里面进行建模仿真,与常规的模糊PID控制器进行比较,仿真结果表明:改进模糊PID控制器具有较好的快速响应能力、系统稳定性和抗干扰能力。     

熔盐电化学反应炉温度控制系统研究

设计了适合熔盐电化学钽阳极氧化工艺的电化学反应炉及其温度控制系统,研究了模糊参数自整定PID控制器在电化学反应炉温度控制系统中的应用。对常规PID控制器和模糊参数自整定PID控制器进行了仿真对比,结果表明基于模糊参数在线自整定的PID控制器系统超调量明显减小,控制系统的动静态性能均得到改善。现场实验结果也证明了该设计方案是合理有效的。     

基于Simulink的模糊PID参数自整定控制器的设计与仿真

针对PID控制器参数整定问题,介绍了一种运用模糊推理实现对PID参数自整定的控制方法,并运用S imu link进行仿真分析,仿真结果表明:模糊PID参数自整定控制较常规PID控制具有较小的超调量和较短的调节时间,以及较好的动态响应特性和稳态特性。     

基于改进麻雀算法的卷绕张力控制系统

为了在卷绕系统中建立稳定的张力控制系统，课题组使用自抗扰控制器设计了控制系统。提出采用麻雀算法(SSA)优化整定自抗扰控制器的参数。针对SSA以跳跃的方式寻优、已陷入局部最优和原点收敛性强的缺点，提出基于粒子群算法(PSO)的改进麻雀算法(PGSSA)；该方法引入了PSO的速度算子，修改麻雀算法的发现者和跟随者的位置来更新公式，增强麻雀算法的全局搜索能力。由于麻雀算法的种群多样性比较差，提出引入遗传算法的交叉和变异操作，以保证种群的多样性，避免PGSSA过早陷入局部最优。选择复卷机的收卷过程作为控制对象模型，利用MATLAB/Simulink软件平台，分别采用PGSSA和SSA对ADRC控制器和PID控制器参数进行仿真。结果表明：PGSSA的收敛速度和精度都优于SSA。ADRC控制器对扰动的反应速度和抑制能力、阶跃响应的性能指标优于PID控制器。     

自抗扰算法在无人车路径跟踪控制中的应用

为了提高无人驾驶车辆路径跟踪的精度与稳定性,设计一种对车辆不确定性和外部干扰具有较强鲁棒性的ADRC控制算法,并基于粒子群优化算法对其关键参数进行整定,进一步提高控制器效果。该控制算法优势在于设计简单,计算量较小,能够实时估计和补偿未知扰动。基于Matlab/CarSim联合仿真平台,对所研究算法与PID算法进行仿真验证。结果表明:在双移线工况下,与PID控制器相比,所提出的ADRC控制算法具有更强的鲁棒性,能够有效改善由道路曲率变化而导致车辆抖动的问题,实现更加精确、稳定的路径跟踪效果。     

雷达伺服系统中非线性控制技术研究

在分析智能积分器和非线性比例积分微分的控制特点基础上,针对雷达伺服系统工作需求,研究一种非线性控制器设计方法,探讨了控制器的参数整定过程.这种非线性控制器利用了非线性变化特性,解决伺服系统跟踪的快速性和平稳性问题.仿真和实践表明,这种非线性控制提高了雷达伺服系统的跟踪性能,减小雷达伺服系统跟踪过程的加速度滞后误差(动态滞后).非线性控制器结构简单,运算方便,调整参数少,易于整定,有利于工程实践.     

基于灵敏度的不稳定对象PID控制器

针对不稳定对象提出了一种基于灵敏度指标的PID控制器整定方法.首先采用内环反馈结构将不稳定对象转换成一个稳定的模型,然后基于灵敏度指标设计PID控制器,最后通过将两个回路等价为一个反馈回路结构获得给定加权PID控制器参数.仿真结果表明,本PID控制器整定方法可以使不稳定对象闭环系统获得期望的灵敏度,保证了系统的鲁棒性和良好的控制性能.     

基于免疫原理的控制器参数整定方法

基于免疫原理,建立了一个基于免疫机制进行控制器参数整定的数学模型。给出了参数整定问题中抗原、抗体和亲和力的定义,对基于免疫原理的控制器参数整定过程进行了详细的描述。最后以PID的参数整定为例,控制一个高阶系统,大延迟系统和非最小相位系统。并与Z-N,MOMI等算法的整定结果进行了对比实验,结果表明该方法对控制器的参数整定是有效的。     

基于GAs/PSO组合算法的水轮机调速系统PID参数寻优

提出了一种基于GA s/PSO组合算法的P ID控制器参数自整定方法,这种方法兼有遗传算法(GA s)和粒子群算法(PSO)的优点。组合算法种群由GA s和PSO的最佳个体迁移形成,其中GA s采用了实数编码和变异概率自适应,PSO算法采用了带指数衰减的惯性因子的速度更新算法,以加快收敛速度。通过对水轮机调速系统P ID控制器参数寻优仿真比较表明,该组合算法寻优性能比单独的GA s和PSO表现更为优异,且所得系统具有更好的动态性能。     

刮板机链条张力自动控制模型的应用研究

通过对刮板机链条张力控制原理分析,确定刮板机链条张力自动控制模型,由于模糊控制对处理系统非线性问题有较好的优势,对PID控制运用模糊算法进行修正得到了刮板机链条张力控制模糊PID控制器。对模糊PID控制器原理进行了分析,并且建立了对链条张力控制的模糊PID控制模型,研究了PID控制器参数整定的问题,并且利用数值计算软件对刮板机链条张力控制进行了仿真,表明了模型对系统有较好的执行控制性能。     

自整定PID温度控制系统的设计

介绍一种自整定PID控制系统,它采用数字触发可控硅技术,可以自动算出PID控制器的参数。电路简单、可靠,可以得出较为准确的参数。实验结果证明,该系统能达到较好的控制效果。     

基于专家PID控制的双闭环调速系统仿真分析

专家控制的实质是基于受控对象和控制规律的各种知识,并以智能方式利用这些知识来设计控制器,利用专家经验来设计PID参数构成专家PID控制。本文对韶关钢铁集团有限公司炼轧厂第18#机架调速系统进行了研究,认为专家PID构成双闭环调速系统的控制器具有自整定功能,可以全面提高系统的暂态性能。     

粒子群优化变论域模糊PID的永磁同步电机矢量控制策略

永磁同步电机具有结构简单、噪音低、效率高等优点而得到广泛应用。但是传统的矢量控制方法已经不能满足当前产业的控制需要,为了获得更好的控制性能,在普通PID控制的基础上,提出了一种基于粒子群算法优化的变论域模糊PID控制方法。分析永磁同步电机矢量控制原理,并建立了PMSM在dq坐标系下的数学模型,设计了基于PSO的变论域模糊PID控制器,利用Matlab/Simulink搭建i_d=0矢量控制下的PMSM调速系统仿真模型。仿真结果表明,与传统PID控制和模糊PID控制相比,基于粒子群优化的变论域模糊PID控制方法在具备传统模糊控制和PID控制算法优点的同时,利用粒子群算法得到最佳模糊论域,提高了永磁同步电机控制系统的动态响应速度,减少了超调和波动。     

基于模糊PI控制的pmsm驱动控制系统

针对PI参数自整定存在控制系统数学模型的精确度、整定效率低和优化时间长的问题,提出一种基于模糊控制 的参数自整定的优化策略。以伺服控制系统的数学模型为基础,根据模糊控制的基本原理,设计PMSM的速度模糊PI 控制器。然后根据矢量控制原理,在MATLAB/Simulink仿真平台上搭建PMSM控制系统的模型,并对PMSM控制系统 进行了仿真。仿真结果表明：在传统PI控制的基础上增加参数自整定是正确和有效的,能使伺服系统具有较强的负载 抗扰性和良好的动态跟踪性能。     

一种实用自适应PID控制器

本文介绍了一种实用自适应PID控制器,它是以MCS-51系列单片微机为核心,采用PID控制规律结合参数辨识的控制算法,实现了PID参数完全在线自动整定。该控制器适用于被控制对象未知或慢时变的场合,既可替代常规PID控制器,也可作为分布式系统的低级智能控制器。     

基于GRN模型精密机械手末端映射关系

针对相邻关节误差对机器人末端的精度影响等问题,鉴于生物细胞自组织GRN模型的运行机理,提出基于GRN模型机械手精度的映射关系,研究机械手运动学模型和GRN模型的结构特性,分析机械手相邻关节误差的累积与GRN模型中细胞间的作用特点,求解基于GRN模型机械手相邻关节影响的误差模型,考虑在几何因素的影响下,以3R机器人为研究对象,建立求解机械手末端位姿的误差值,采用基于自适应粒子群算法优化的PID神经元模型对其进行误差优化,获取粒子群算法的进化过程和PID神经元控制器的控制曲线。仿真表明:基于GRN模型重载机械手相邻关节误差模型的有效性与合理性得到了验证,且机械手相邻关节引起的末端误差得到了有效控制。     

改进粒子群算法在空压机联动控制中的应用

针对空压机控制系统中的节能减排、均衡调度和管网压力波动等问题,提出了空压机联动控制的多目标优化调 度模型,并以改进惯性权重的粒子群算法进行求解。以灰色系统理论中的灰色关联度作为改进粒子群算法的适应度函 数,对影响空压机联动系统的机组功耗、生产均衡调度和管网压力波动等多目标进行了优化求解。引入的非线性动态调 整惯性权重策略改进了算法的全局收敛能力,有效地提高了粒子搜索过程中的智能性。通过某饮料罐装车间的技术改 造,证明了本算法的有效性。     

灵巧机械手变负载误差控制与优化

鉴于变负载对灵巧机械手精度影响的问题,基于D-H参数连杆坐标系,建立灵巧机械手系统的运动学模型,求解灵巧机械手末端位置的运动学方程,研究关节在轨迹规划前提下的位置及速度曲线,分析变负载对机械手末端精度的影响,求解变负载对灵巧机械手末端精度的误差模型,在变负载对末端精度及速度的影响下得出灵巧机械手在变负载作用下的误差曲线,通过基于粒子群算法的PID控制器对其进行误差优化。仿真结果表明:基于粒子群的PID控制器对变负载引起的误差进行优化补偿,为灵巧机械手变负载的进一步研究提供了理论基础和依据。     

同轴双电机耦合系统功率平衡研究

双电机同轴硬联运行时,2台电机速度被强制同步,由于2台相同电机参数略有差异,导致功率分配不平衡,针 对这一问题提出了基于直接转矩控制的双电机主从模糊控制系统。基于功率平衡要求,通过MATLAB仿真分析双电机 运行负载分配情况,提出双电机功率平衡运行条件。根据直接转矩控制,使用主从控制和传统PID设计的系统基本上解 决了功率不平衡问题,但其动态性能不佳。为了改善动态性能,设计了“模糊参数自整定PID”控制器。仿真结果表明, 该系统最终达到了功率平衡,有效防止双电机同轴运行时1台电机负载过大的问题,而模糊参数自整定PID与传统PID 控制的系统相比,可以提高功率跟踪的动态性能。